Проблемы малых рек в СССР и России


Из истории изучения и освоения малых рек [47]. Прежде всего укажем, что рекой принято считать постоянно действующий водоток, функционирующий круглый год либо пересыхающий или перемерзающий на очень короткий период и не каждый год. В СССР применялись два количественных критерия для классификации равнинных рек на малые, средние и большие - длина реки и площадь водосбора. В РОСТ 19179-73 [67] и в Энциклопедическом словаре географических терминов [377] в качестве количественного критерия принята площадь водосбора, и к малым относятся реки с водосбором не более 2000 км2. В многотомном издании материалов по водным ресурсам [265, 266] малыми названы реки, имеющие длину не более 100 км независимо от площади их бассейнов. Наряду с количественными характеристиками малых рек указывается, что ’’малой следует считать такую реку, бассейн которой располагается в одной географической зоне, и гидрологический режим ее под влиянием местных факторов может быть не свойственен рекам этой зоны” [67].
В повседневном обиходе, а также в специальной литературе диапазон рек, относимых к малым, более широк и во многом зависит от природных и социально-экономических условий. Понятие ’’малые реки” нередко применяется ко всем рекам, имеющим только местное значение в масштабе страны или крупного региона.
Следует сказать, что малых рек по любой системе градаций подсчета подавляющее большинство. Из табл. 1.1 видно, что реки длиной менее 100 км составляли около 99% общего числа рек СССР и 92 - 93% их общей протяженности. Водные и энергетические ресурсы малых рек оцениваются приближенно, так как гидрологические наблюдения ведутся менее чем на 1% из них.
В бассейнах малых рек формируется около 50% суммарного речного стока, а протяженность их гидрографической сети - 94,6% суммарной. В европейской части страны объем безвозвратного потребления из малых рек к 1990 г. составлял около 15% стока в год средней водности и около 27% стока острозасушливого периода [236].
В процессе социального и хозяйственного развития СССР в использовании малых рек, как и водных ресурсов в целом, происходило (и продолжается на территории бывшего государства) изменение не только интенсивности, но и направления антропогенного воздействия. Например, использование энергии малых рек небольшими, часто примитивными водяными мельницами, десятилетиями (если не столетиями) игравшими заметную роль в сельском хозяйстве
Таблица 1.1

Градация водотоков

Длина, км

Количество водотоков

Общая протяженность

ед.

%

км

%

Самые малые

lt; 10

2812587

94,91

5624881

58,3


11-25

113974

3,85

1697909

17,6

Малые

26-50

24100

0,81

834082

8,6


51 - 100

8 623

0,29

592206


Средние

101 -200

2857

0.10

386509

4,0


201 -300

630

0,02

150277

1,6


301 -500

357

0,01

133 075

1,4

Большие

501 - 1000

197

0,01

127241

1,3


gt; 1000

63

0,00

101654

1,1

Итого


2963388

100

9647834

100

Количество и протяженность водотоков СССР в естественном русле [85]
очень многих районов страны, прекратилось еще до Великой Отечественной войны. Получаемая на малых ГЭС энергия в послевоенное время потеряла свое значение в результате выполнения плана электрификации государства и его отдельных регионов.
Широкое использование малых рек для промышленного водоснабжения, начавшееся еще в конце XVIII в. в горно-заводских районах Урала, а много позднее в Донбассе и частично в средней полосе европейской части СССР, утратило значение в период индустриализации. В то же время в новом качестве - уже как часть крупных систем водоснабжения - малые реки и сейчас играют в ряде районов свою роль.
В течение XVIII - XIX вв. многие малые реки европейской территории страны (ЕТС) или России (ЕТР), частично Сибири использовались для судоходства и служили базой для создания многочисленных межбассейновых водно-транспортных соединений. Так, Тихвинская система была первым Волго- Балтийским водным путем; Березинская система соединила реки Днепровского бассейна с Западной Двиной; Днепробугская - с Вислой, а Огинская - с Неманом; Северодвинская - Шексну с Сухоной; Тезянская - реки бассейна Оки. В конце XIX столетия существовал водный путь по малым рекам из Енисея в Обь. Сейчас малые реки в значительной мере утратили транспортную роль.
В конце 20 - 30-х гг. XX в. основным видом интенсивного использования малых рек Европейского Севера и Северо-Запада был сплав леса, при этом почти исключительно молевой. Это был главный, если не единственный способ доставки леса к транзитным водным и железнодорожным путям. Активные изыскания на малых реках тогда имели своей задачей улучшение их сплавоспо- собности. Сейчас молевой сплав запрещен законом. Проблема "рубка леса - малые реки" освещена в [53, 100].
Временная изменчивость отраслевых интересов к малым рекам обусловила необходимость широкого комплексного подхода к их использованию. Поэтому и изучение их, наблюдение за их состоянием требовало от науки того времени социально-исторического и комплексного географического подхода, прежде всего определения места каждого малого водотока и водоема в той или иной географической зоне и конкретном речном бассейне.
Было выявлено, что региональные природные условия определяют многие особенности режима малой реки. Однако в целом ее характеристики, а следовательно, использование и охрана самым тесным образом связаны с географической зональностью, с определяющими ее водность условиями увлажнения - избыточного, неустойчивого, недостаточного. Возможности использования малой реки (особенно как источника местного водоснабжения) существенно различаются в зависимости от того, находится ли она в верховьях большого речного бассейна, в средней или нижней его части. В первом случае малая река активно формирует сток, создает водоносность главных речных артерий, поэтому ее использование для местной "малой" ирригации, отбор воды на промышленное и сельскохозяйственное водоснабжение сказываются на водохозяйственном балансе крупных регионов. Указывалось на ограничения при определении объемов воды, выбираемых из малых рек в верхних частях бассейнов таких рек, как Днепр, Ока и др. Наоборот, активное использование стока малых рек в нижней части крупного речного бассейна (например, в Ростовской области) связано с менее серьезными последствиями для водного хозяйства речного бассейна в целом.
Примером заботы о судьбе малых рек в СССР может служить многолетняя активная деятельность Межреспубликанского комитета по Десне (г. Брянск), объединившего на общественных началах большое число научных, проектных и хозяйственных организаций и просто любителей природы и организовавшего детальное изучение бассейна Десны и охрану его водных ресурсов [311, 362]. Такой же Комитет работал по бассейну Урала [349].
Изменения рек и водоемов могут быть как естественного, так и антропогенного происхождения. В первом случае они обычно носят циклический характер, обусловленный периодическими колебаниями климата. Обнаруженные в тот или иной период отклонения от привычного режима реки более или менее скоро исчезают, нередко сменяясь противоположными.
Во втором случае выявленные нарушения довольно устойчивы. Естественные и антропогенные факторы чаще действуют одновременно, и определить основные причины отмечаемых изменений бывает нелегко. Если не проводится соответствующий анализ, то и происхождение тех или иных изменений в реке или водоеме может быть истолковано неверно. Так, иногда уменьшение водоносности рек объясняют деятельностью человека, тогда как причиной является маловодная фаза многолетних колебаний климата. В других случаях интенсивное уменьшение стока под влиянием антропогенных факторов может временно компенсироваться естественным многоводьем. Только тщательное изучение всех причин и следствий позволяет поставить правильный диагноз и принять соответствующие меры. А это в свою очередь возможно лишь при наличии хотя бы минимума необходимых данных. Отсюда вытекает важность изучения малых рек, их водного, биологического и химического режима, природных и хозяйственных связей. Большое хозяйственное значение имела паспортизация малых рек и других водоемов [115, 237].
Большой вред принесла и приносит бесконтрольная распашка пойм и склонов долин малых рек. Помимо ухудшения качества воды в реке распашка пойм снижает местные возможности получения кормов с продуктивных луговых угодий. Заливные луга, чье плодородие возобновлялось и увеличивалось благодаря отложению ила, всегда были одним из важнейших источников кормов для животноводства. Дернина на лугах, ежегодно используемых для сенокоса (а не для выпаса скота), в большинстве случаев спасает почву от эрозии лучше, чем лесные насаждения.
Моторные лодки и другой маломерный флот не только влияют на качество вод, но и создают шумовой эффект, часто делают невозможным нормальное существование водных и наземных экосистем, вредны и самому человеку. Пагубные последствия для рек и водоемов этого вида транспорта общеизвестны.
Многие из указанных видов деятельности продолжались десятилетиями, но ее масштабы и влияние на реки многократно возросли в последние годы и имеют тенденцию к дальнейшему росту. Нельзя делать вывод, что хозяйственная деятельность и нормальное функционирование малых рек и водоемов абсолютно несовместимы. При рациональном ведении хозяйства последствия для природы могут быть минимальны. Имеется немало примеров того, как интенсивная хозяйственная деятельность сочетается с нормальным состоянием природы. Примеры удачного решения водных проблем в СССР показаны в [171,348].
Основной причиной экологического кризиса водных объектов в СССР является научная необоснованность и практическая несостоятельность господствовавшей почти 50 лет концепции, базирующейся на двух ложных постулатах: 1) неизбежность образования сточных вод, содержащих производственные отходы; 2) допустимость сброса сточных вод в природные водоемы, используемые фактически для доочистки сточных вод, т. е. в качестве биологических очистных сооружений [54]. Только в 1969 г. по предложению акад.
Н.Н. Семенова в рамках АН СССР была создана Комиссия по разработке проблемы охраны природных вод [164]. В 80-х гг. XX в. были острые дискуссии о так называемой переброске стока рек Сибири и Севера [174].
Состояние малых рек и решение их проблем в России [197, 348]. Российская Федерация располагает более чем 90% водных ресурсов бывшего СССР. Однако из-за ежегодного увеличения водозабора свежей воды и сбросов вод, загрязненных промышленными, коммунальными и сельскохозяйственными предприятиями, в последние годы во многих регионах крайне обострилась водохозяйственная и экологическая обстановка. Деградацию малых рек обоснованно рассматривают как угрозу нашей безопасности [39].
В Российской Федерации насчитывается 2,5 млн малых рек и ручьев, 127 тыс. из них длиной от 10 до 200 км и общей протяженностью 3004 тыс. км наиболее интенсивно используются в народном хозяйстве. Их сток в средний по водности год составляет более 1000 км3, водозабор 5% их стока, в том числе безвозвратный - около 4 км3. В европейской части водозабор из рек превышает 12%, а в Центрально-Черноземном районе, на Северном Кавказе и в Поволжье составляет от 20 до 60% их стока.
В 1990 г. использовано более 108 км3 свежей воды против 47 км3 в 1965 г. В то же время промпредприятиями и коммунальным хозяйством сброшено в водные объекты 75 км3 сточных вод, из них 27 км3 загрязнены выше нормы. При сложившейся неблагополучной экологической обстановке наибольший урон от загрязненных сточных вод наносится малым рекам. Бессистемная вырубка лесов, распашка прибрежных склонов и пойменных земель до уреза воды, разрушение старых речных мельниц, строительство неинженерных временных земляных плотин и перемычек привели к деградации рек, заиливанию русел, к полному исчезновению сотен малых рек, особенно в южных регионах (Краснодарском и Ставропольском краях, Ростовской, Воронежской, Волгоградской областях), а также на Урале, в Кузбассе, Красноярском крае и др.
После принятия постановлений Совета Министров СССР от 10 октября 1980 г. N 868 и Совета Министров РСФСР от 14 января 1981 г. N 28 мОб усилении охраны малых рек от загрязнения, засорения и истощения” были:
  1. нормированы минимальные размеры водоохранных зон и прибрежных полос малых рек, где ограничена хозяйственная деятельность;
  2. определен перечень предприятий и организаций, которые своей хозяйственной деятельностью отрицательно воздействуют на водный режим и чистоту малых рек;
  3. установлены объемы работ, которые должны быть выполнены этими организациями на малых реках;
  4. утвержден перечень 580 наиболее деградированных бассейнов малых рек, на которых должны быть осуществлены водоохранные мероприятия в первую очередь.

Из выделяемых средств 70 - 75% составили затраты на строительство очистных сооружений на эксплуатируемых и строящихся цехах и предприятиях, около 20% - на расчистку русел, дноуглубление, строительство берегоукрепительных, регулирующих и других гидротехнических сооружений, около 10% затрат - на установление границ водоохранных зон и прибрежных полос, облесение и залужение в их пределах, вынос объектов-загрязнителей. Это наиболее дешевое по затратам мероприятие является первоочередным и наиболее эффективным.
Особое внимание при планировании, проектировании, и осуществлении мероприятий по охране и улучшению состояния малых рек уделялось созданию водоохранных зон и прибрежных полос как наиболее важной мере, предотвращающей заиление и загрязнение рек предприятиями и организациями сельского хозяйства. На конец 1991 г. были разработаны проекты водоохранных зон на 519 бассейнов из ’’первоочередных", а также проекты изменения земельнохозяйственного устройства в этих зонах. Вместе с тем, как показали выборочные проверки, "режим ограничения деятельности" соблюдается плохо.
В результате распаханности пойменных земель деградируют реки в большинстве сельскохозяйственных регионов России. Практически не повышается эрозионная устойчивость почв в водоохранных зонах, медленно снижается химическое загрязнение земель. Повсеместно нарушаются правила хранения средств химии и органики, неочищенные сточные воды животноводческих комплексов сбрасываются в реки из-за отсутствия очистных сооружений или их неэффективной работы. Сохраняются в водоохранных зонах летние фермы и лагеря скота, склады ГСМ. Сбросы отходов перерабатывающих сельскохозяйственных предприятий весьма отрицательно влияют на малые реки.
Бичом ряда северных и сибирских рек является продолжающийся сплав леса. Многими лесосплавляющими организациями затягиваются сроки сплава древесины. Под воздействием плывущего россыпью леса разрушаются естественные берега, нарушаются и засоряются нерестилища, зимовальные и отстойные ямы, гибнет молодь рыб и другие обитатели рек.
По мнению Комитета по водным ресурсам, наиболее существенным недостатком законодательства является то, что малые реки и водоемы не относятся к понятию "государственного ресурса" и хозяйственники (и общественность) рассматривают их только как ландшафтный объект, который можно использовать по усмотрению местных властей.
Понятие "государственный ресурс" учитывает:
  1. непосредственную связь жизнедеятельности реки с прилегающей поймой, рассматривая реку не только как природный ландшафт, но и как водноземельный ресурс;
  2. целостность водоохранных мероприятий, обеспечивающих воспроизводство водных ресурсов и других компонентов ландшафта, в том числе и земельных;
  3. взимосвязанность систем, т. е. учет прямых и обратных связей, например, влияние регулирующих сооружений, расчистка русел и т. д.;
  4. интенсивность комплексного использования водных ресурсов, предусматривающих устранение взаимоисключающих требований различных отраслей народного хозяйства (например, интересы сельского, рыбного, лесного хозяйства, энергетики и т. д.) [71, 130];
  5. стадийность, т. е. последовательность в выполнении водоохранных мероприятий (установление водоохранных зон, ограничение воздействия на водные ресурсы, регулирование русловых процессов, стока) [20, 97].

Эти принципы были положены в основу последующей деятельности, планов научно-исследовательских работ и внедрения достижений научно- технического прогресса Комитета по водным ресурсам, ныне включенного в состав Министерства природных ресурсов РФ.

В соответствии с постановлением Совета Министров РСФСР от 17 марта 1989 г. N 91 Комитетом была разработана программа и определены объемы средств и работ до 2000 г. по установлению водоохранных зон малых рек. За 10-летний период должны были быть установлены водоохранные зоны 2770 наиболее интенсивно используемых рек и 530 тыс. их притоков общей протяженностью 1,6 млн км. Для создания так называемых биофильтров, задерживающих твердый сток с прилегающих земель, должно быть залужено 181 тыс. га прибрежных полос и 172 тыс. га облесено. Эти предложения вошли составной частью в программу Комитета по земельной реформе по созданию особо охраняемых территорий [ 197].
За счет привлечения бюджетных средств различных министерств в бассейнах малых рек с 1980 по 1993 гг. было построено 7,9 тыс. противоэрозионных сооружений (Минсельхоз, Агропром), 1,4 тыс. регулирующих сооружений (Минводхоз, Агропром, Минсельхоз). Проведена расчистка 30 тыс. км русел малых рек (Минводхоз РСФСР, Роскомводхоз), берегоукрепление 2,5 тыс. км (Минводхоз, Роскомводхоз), залужено 280 тыс. га и облесено 261 тыс. га прибрежных полос (Минсельхоз, Агропром, Минлесхоз), вынесено 4,9 тыс. объектов из водоохранных зон. В зоне влияния на малые реки предприятиями построено 2,9 тыс. очистных сооружений [197].
Экологическое состояние малых рек по регионам и бассейнам показано в публикациях по Крыму [112, 122], Причерноморью [94, 231], бассейнам Кубани [208], Десны [362], Верхней и Средней Волги [209, 214, 261], Ангары [101], Алтая [351], Курской области [249], Чечено-Ингушетии [283], Северной Осетии [31], Татарии [195, 196], Северо-Запада Европейской части [289], Урала [349].
Особую озабоченность вызывает качественный состав воды в малых реках в условиях антропогенного влияния в целом [11, 22, 147, 150, 289, 291, 354], мелиорации [125, 233], сельского хозяйства [170], загрязнения пестицидами [206], фенолами [96]. Эти вопросы напрямую увязываются с гигиенической оценкой вод [26, 114], их самоочищением [117], эффективностью водоохранных мероприятий [81, 207], стратегией и тактикой охраны водоемов [25, 38, 164,304].
Малые реки стали объектами радиоэкологии пресноводных экосистем, изучающей распространение техногенных радионуклидов в водоемах [239, 319], ландшафтной георадиоэкологии и географии радиоактивных загрязнений [44, 123, 294, 318]. Донные отложения малых рек загрязнены радионуклидами во многих регионах России: Брянской и Тульской областях, на Южном Урале, Забайкалье, в Якутии, Туве, вблизи ядерных центров и мест проведения подземных ядерных взрывов. Тщательно изучаются закономерности распределения радионуклидов в биотических и абиотических компонентах экосистем малых рек в условиях влияния АЭС [130, 336].
К проблеме выделения малых рек [144]. Основным фактором формирования стока рек является зональное сочетание составляющих водного баланса территории. Этот фактор доминирующий для средних рек. На сток малых рек сильно влияют местные условия. Средние значения нормы стока малых рек изменяются по различным физико-географическим зонам примерно так же, как и для средних. Наибольшее значение нормы стока в зонах тундры и влажных экваториальных лесах, а наименьшее - полупустынях и пустынях.
К настоящему времени не установлена четкая граница между малыми и средними реками. В качестве таковой предлагалось рассматривать граничную величину длины реки, площадь ее водосбора, водоносности и т. д. В публикации [144] есть предложение устанавливать ее по размеру реки, начиная с которого роль азональных факторов становится незначительной по сравнению с зональными условиями изменения стока воды.
Для определения этой границы изучены особенности зонального изменения характеристик стока при увеличении размера реки. В качестве зональной характеристики использован модуль стока MQ. При малой роли местных факторов Mq зональной реки - постоянная величина. В действительности значения Mq ^ const для разных рек, поскольку ощутимо влияния азональных факторов. На больших реках изменчивость модуля стока по этой причине невелика, а при уменьшении их размеров отклонение от регионального среднего значения увеличивается. Следовательно, существует такая мера этого отклонения, которая может рассматриваться в качестве границы между малыми и средними реками.
В статистическом смысле величина указанного отклонения фиксируется значениями дисперсии ряда Mq. При этом математическое ожидание ряда модулей стока остается константой. Исходный ряд Mq разбивается на две части. На основе критерия Вилконсона проверяется гипотеза о равенстве дисперсий двух выборок. Операция повторяется несколько раз для новых выборок, отличающихся от предыдущих по границам разбиения исходного ряда. Граница между малыми и средними реками назначается по максимуму несоответствия принятой гипотезы.
Для проверки эффективности метода выделения малых рек проведены исследования в бассейнах Печоры и Оки и лесостепной части бассейна Дона. Для каждого из них выраженные максимумы отклонений MQ меньших и больших рек приходятся на несовпадающие размеры (порядки N) водотоков. Граница между малыми и средними реками (критические значения N) несколько отличается при переходе от южных к северным территориям России.
В бассейне Оки и в лесостепной части бассейна Дона малыми являются реки с N lt; 5 - 6 (порядки определены по методике Шайдеггера). Для них среднемноголетние расходы воды не превышают 1 - 2 м3/с. В бассейне Печоры малыми являются реки с N lt; 8 порядка, имеющие расходы воды до 15 - 20 м3/с. Большая водоносность малых рек бассейна Печоры, по сравнению с водотоками в бассейнах Оки и Дона, при равных площадях водосбора обусловлена различиями в модуле стока воды для этих регионов России.
С определением порядков водотоков связана бонитировка речной сети, показанная на рисунке, взятом из монографии JI.M. Корытного [139].
1 - притоки I порядка, 2 - II порядка, 3 - III порядка, 4 - IV порядка, 5 - V порядка. Цифры - магнитуды по Р. Шриву.
Обращаясь к рисунку, следует добавить, что в России часто используется другой метод исчисления порядка водотоков, при котором счет идет от главной реки, имеющей притоки I, II и т. д. порядков. В этом случае исчисление порядка притоков будет обратным по сравнению с показанным на рисунке г.

Бонитировка речной сети по Р. Хортону (а), А. Штралеру (б), Н.А. Ржаницыну (в) и Р. Шриву (г) [268, 338, 384, 386]: 			Что такое малая река? [167].


Бонитировка речной сети по Р. Хортону (а), А. Штралеру (б), Н.А. Ржаницыну (в) и Р. Шриву (г) [268, 338, 384, 386]:
Что такое малая река? [167].

Поскольку даже в научной литературе, особенно биологической, часто нет разделения между проточными водными объектами и водными объектами с замедленным водообменом и все они объединяются единым термином - "водоемы”, необходимо проводить четкую границу между водотоками и водоемами.
Мгновенный объем воды в руслах водотоков невелик - всего 2120 км3 или 0,006% пресной воды на Земле [171]. Но вода возобновляется каждые 9 - 16 суток. Только по территории бывшего СССР протекает свыше 9 млн водотоков разной величины общей протяженностью около 10 млн км [85]. Из них 9 млн км приходится на малые реки [56]. Сток крупной реки складывается из стока множества водных потоков разного порядка, образующих структуру гидрографической сети, в составе которой выделяются три основных звена: водосбор - малая река - средняя и большая река. В первых двух звеньях, составляющих собственно водосбор любой реки, формируется подавляющая часть ресурсов речного стока. Подземная составляющая характерна преимущественно для рек средних и больших [134].
Предложено более десятка классификаций водотоков, основанных на различных подходах [24, 148, 149], что свидетельствует об отсутствии единой концепции. Действительно, одни классификации базируются на чисто географических характеристиках, другие дополнительно включают гидрологические и гидродинамические.
По наиболее распространенным взглядам к малым рекам относятся равнинные водотоки длиной не более 100 км с площадью водосбора lt; 2000 км (до 3000 км2 - в засушливых регионах) [56]. В целом же отнесение рек к той или иной категории чаще всего зависит от особенностей их рассмотрения.
Для гидробиологии важно, чтобы классификация водотоков по размеру отражала экосистемные составляющие. С этой точки зрения крайне интересны зарубежные исследования, продемонстрировавшие, что в водотоках низкого порядка преобладает транзитный характер, а в более крупных реках - аккумулятивный. Такой подход к классификации хотя и привлекателен, но мало опе- рационен. Установлено, что в верхних участках речной сети среди животных бентоса преобладают соскребатели, а ниже они замещаются собирателями [167]. Известно также, что если прозрачность воды превышает максимальную глубину рек, то в таких водотоках развиваются водоросли перифитона, а истинный планктон представлен слабо. При увеличении глубин экосистема приобретает планктонный характер. Видимо, последний критерий и может быть выбран в качестве границы между малыми и более крупными водотоками. К сожалению, он необходим, но недостаточен. Так, например, Зея в верхнем течении по своим гидрооптическим характеристикам может быть отнесена к малым, а ее приток на этом участке Арги из-за высокой окрашенности воды прозрачен не до дна. Поэтому критерий должен быть дополнен. Как известно, рыбы обитают в водотоках, глубина которых превышает некоторый минимум. Для форели это 0,1 м, для хариуса - 0,5, для усача - 1 м.
Таким образом, достаточно операционным будет следующее определение малой реки с биологической точки зрения: "Малая река - водоток с прозрачностью воды до дна, отсутствием истинного фитопланктона и взрослых особей рыб, кроме тугорослых местных популяций плотвы, окуня, пескаря (форели - для горных рек и хариуса - для сибирских), и преобладанием в бентосе животных соскребателей" [167].
Недостаток знаний об экосистемах водотоков, и малых в особенности, не позволяет разработать синтетическую классификацию водотоков по их величине, объединяющую географические, гидрологические, гидродинамические и биологические характеристики. Возникает необходимость выделения эталонных бассейнов рек и их заповедания, более глубокого изучения формирования их экосистем, гидробиологического режима, определения продуктивности, организации мониторинга [189].
Структурно-функциональные характеристики экологических группировок как критерий типизации речных экосистем [321]. В экологии давно и прочно устоялось понятие "малые реки", как класс экосистем со специфическими характеристиками, требующих отдельного методического подхода к их изучению и эксплуатации. Разделение рек на "малые" и "большие" произошло в силу очевидных различий в функционировании их биоценозов, однако критерии такого разделения, как и границы понятий, не имеют достаточно четкого теоретического обоснования. Чаще всего для отделения малых рек от больших используются такие критерии, как длина русла или площадь водосбора, которые хоть и удобны с практической точки зрения, но к функциональным различиям, являющимся первопричиной разделения, имеют лишь опосредованное отношение. Таким образом, существует проблема выявления механизмов взаимосвязи размера реки с особенностями функционирования экосистемы.
В качестве одного из принципиальных критериев типологизации водных экосистем рассматривается соотношение потоков энергии через экологические группировки толщи воды (зоо-, фито- и бактериопланктон и т. п.) и поверхности раздела твердой и жидкой фаз (бентос и перифитон). Очевидно, что в больших реках, где на 1 м2 дна или твердого субстрата приходятся десятки кубометров воды, основные потоки энергии в экосистеме проходят через планктонные сообщества. В то же время в типичных малых реках соотношение обратное и основную роль в экосистеме будут играть сообщества донных и перифитонных организмов. Соответственно, многие принципиальные функциональные характеристики экосистем "планктонного" и "перифитонного" типов будут существенно различаться в силу специфических особенностей упомянутых экологических группировок. Существуют условия, при которых соотношение значений планктонных и контурных сообществ выравнивается. В первую очередь это соотношение определяется отношением площадей субстратов и объемов воды в пересчете на средние показатели обилия и продуктивности населяющих их организмов, однако эти показатели могут существенно варьировать в различных условиях, что обуславливает необходимость предварительных исследований и анализа для типологизации экосистем.
Таким образом, соотношение характеристик рассмотренных экологических группировок позволяет провести функциональную границу между малыми и большими реками, основываясь на реальных различиях процессов, протекающих в их экосистемах [321].
О гидробиологической классификации малых рек [74]. В России, по разным данным, насчитывается около 2,5 млн малых рек, изучение и рациональное использование которых возможно лишь на основе типизации и районирования. Известны работы по гидрологическому и гидрохимическому районированию поверхностных вод России; в то же время исследования, посвященные гидробиологической классификации водотоков, практически отсутствуют. О необходимости такой классификации писал еще С.Д. Муравейский, развивая представления о стоке, как глобальном биогеохимическом процессе, который играет ведущую роль в формировании состава, структуры и биологической продуктивности водных экосистем. Существуют различные подходы к типизации рек на основе учета: закономерного изменения гидробиологических характеристик вниз по течению реки и ландшафтных особенностей водосборных бассейнов рек [229].
Летом 1993 г. было проведено гидрохимическое и гидробиологическое исследование незагрязняемых малых рек в основных ландшафтных районах Московского региона. Оценка антропогенного воздействия на речные биоценозы произведена по опубликованным и фондовым гидрохимическим, гидробиологическим и водохозяйственным материалам для 39 пунктов 15 рек Московской области за 1978 - 1995 гг. При расчете величины антропогенной нагрузки (АН) учитывали объем и состав сточных вод, а также объем рассредоточенных загрязнений (косвенно определяемый показателями плотности населения, распа- ханности территории, интенсивности использования удобрений и т. п.). Качество воды в реках оценивали по величине комплексного гидрохимического показателя - индекса загрязненности воды (ИЗВ). Состояние речных биоценозов определяли с помощью биотического индекса Вудивиса (БИ). Анализ показал, что между показателями АН, ИЗВ и БИ существует тесная связь (г - 0,7 - 0,8).
Полученные результаты свидетельствуют о возможности выявления гидробиологических особенностей рек, формирующихся в ландшафтах разного типа и при разном уровне антропогенной нагрузки. Обобщение накопленных результатов гидробиологического исследования рек, на основе представлений С.Д. Муравейского, с использованием материалов гидрологического, гидрохимического и ландшафтного районирования, позволит внести существенный вклад в решение проблемы гидробиологической и шире - экологической классификации малых рек России [74, 189, 321].
Особое значение приобрел экосистемный подход к анализу состояния малых рек, в бассейнах которых проживает до 40% городского и почти 90% сельского населения [51, 376]. Во многих регионах они являются основными источниками, обеспечивающими условия жизни. Малые реки - первичные звенья формирования водных ресурсов, составляющие большую часть речной системы России. В тесном взаимодействии с другими природными объектами малые реки участвуют в воспроизводстве биотического потенциала территорий; в их руслах, поймах, береговых зонах взаимосвязанно функционирует множество водных и околоводных биоценозов. Экологические связи и природные процессы в пределах этой категории рек многие тысячелетия формировались на основе специфического автономного положения малых водосборов. Поэтому антропогенные изменения их ландшафтов, как правило, приводят к снижению воспроизводственного потенциала рек и деградации пресноводных экосистем.
Происходящие изменения режима стока и значительные масштабы применения агрохимикатов способствуют выносу и накоплению в водоприемниках биогенных и взвешенных веществ, соединений тяжелых металлов и пестицидов. В результате коренным образом трансформируются экологические ниши традиционных гидробионтов, снижается биологическая продуктивность рек и пойм, их хозяйственное и рекреационное значение. Острота проблемы предотвращения дальнейшей деградации малых рек предопределяет разработку научных программ и проектов их восстановления и охраны. Обобщающие материалы исследований (модель экосистемы реки, методы управления бассейнами, локальные и региональные экологические нормативы, технические обоснования природоохранных мероприятий) должны стать методической основой при разработке планов управления водными и земельными ресурсами бассейнов малых рек. Кардинальное улучшение проектирования природоохранных мероприятий может быть обеспечено путем создания на ряде рек сети исследовательских полигонов нового типа [376].
Завершая раздел, посвященный общим вопросам проблемы малых рек, считаем необходимым указать на еще нескольких монографий, книг, сборников, изданных как в бывшем СССР, так и России [1, 115, 175, 180, 312, 336, 374].
<< | >>
Источник: Ткачев Б.П., Булатов В.И.. Малые реки: современное состояние и экологические проблемы = Small rivers: state-of-the act and ecological problems: Ана- лит. обзор / ГПНТБ СО РАН. - Новосибирск,2002. - 114 с.. 2002

Еще по теме Проблемы малых рек в СССР и России:

  1. Глава 1. СОСТОЯНИЕ И ПРОБЛЕМЫ МАЛЫХ РЕК
  2. Глава 3. ОХРАНА И ИСПОЛЬЗОВАНИЕ МАЛЫХ РЕК
  3. Использование малых рек
  4. Морфология и динамика русел малых рек и их антропогенные изменения
  5. Повышение эффективности использования и охраны ресурсов малых рек
  6. Л. К пятилетию вступления России в Совет Европы. Проблемы прав человека в СССР и России / А. Л. Адамишин // Россия и Совет
  7. 2.5.2. Развитие профориентации в России, СССР и РФ
  8. Конфликты на территории бывшего СССР и проблемы их урегулирования
  9. Ш. ДЕ ГОЛЛЬ О РЕШАЮЩЕЙ РОЛИ СССР В РАЗГРОМЕ ФАШИСТСКОЙ ГЕРМАНИИИЗ ТЕЛЕГРАММЫ ПРЕДСТАВИТЕЛЯ СССР ПРИ ФРАНЦУЗСКОМ КОМИТЕТЕ НАЦИОНАЛЬНОГО ОСВОБОЖДЕНИЯ А. Е. БОГОМОЛОВА В НАРОДНЫЙ КОМИССАРИАТ ИНОСТРАННЫХ ДЕЛ СССР
  10. 9.4. Стратегия СССР после второй мировой войны и ее «корневые» проблемы
  11. ПРАВОВОЕ ОБРАЗОВАНИЕ И ЦИВИЛИЗАЦИОННЫЙ ВЫБОР РОССИИ Последние годы существования СССР ознаменовались глубоким кризисом
  12. ПРЕДСЕДАТЕЛЬ БРИТАНСКОГО КОМИТЕТА «ФОНД ПОМОЩИ РОССИИ» К. ЧЕРЧИЛЛЬ ОБ ОТНОШЕНИИ АНГЛИЧАН К СССР
  13. 76 Современными проблемами адвокатуры России
  14. ПОСОЛ США В СССР А. ГАРРИМАН О ДЕЙСТВИЯХ СОВЕТСКОЙ АРМИИИЗ ЗАПИСИ БЕСЕДЫ НАРОДНОГО КОМИССАРА ИНОСТРАННЫХ ДЕЛ СССР С ПОСЛОМ США В СССР
  15. ПОСОЛ США В СССР Л. ШТЕЙНГАРДТ О СОВЕТСКОЙ АРМИИИЗ ТЕЛЕГРАММЫ ВРЕМЕННОГО ПОВЕРЕННОГО В ДЕЛАХ СССР В США А. А. ГРОМЫКО В НАРОДНЫЙ КОМИССАРИАТ ИНОСТРАННЫХ ДЕЛ СССР
  16. ПОСОЛ США В СССР А. ГАРРИМАН О ПОБЕДЕ СОВЕТСКИХ ВОЙСК ПОД ЛЕНИНГРАДОМИЗ ЗАПИСИ БЕСЕДЫ ПРЕДСЕДАТЕЛЯ СОВЕТА НАРОДНЫХ КОМИССАРОВ СССР С ПОСЛОМ США В СССР
  17. 58. Политические проблемы экологической безопасности России
  18. Место и проблемы России
  19. 43, 58. Политические проблемы экологической безопасности России
  20. Современные проблемы человечества и роль России в их решении