Исследование национального парка Лосиный остров на уровень загрязнения. Источники загрязнения. Биоиндикация

     Национальный парк располагается в зоне преобладающего воздействия континентально-полярных воздушных масс, многолетняя повторяемость которых достигает 70% в декабре. Значительное воздействие на климат оказывают и континентально-арктические воздушные массы, поступающие в Центральную Россию с северо-востока наибольшая их активность (до 35%) наблюдается в мае и августе. В связи с изменчивостью атмосферной циркуляции летом наблюдается чередования периодов жаркой и ясной породы с относительно прохладной и дождливой, зимой отмечаются частые оттепели.

     Климат района умеренно континентальный. Колебания среднегодовой температуры составляют 3-4,8° . Наиболее холодный месяц – январь (средняя температура -9° -11° ), наиболее теплый – июль (средняя температура +19° +20° ). Преобладают ветры западных и юго-западных направлений. Дифференциация климатических характеристик на территории лесопарка обусловлена его географическим положением и приуроченностью различных его частей к городской черте и сельской местности. Так, для Мещерской низменности отмечается большая, чем для Клинско-Дмитровской возвышенности продолжительность безморозного периода, несколько ниже суммарного количество осадков. Различия между городской и сельской частями территории проявляются в увеличении числа ясных дней, повышении средней многолетней скорости ветра и одновременном уменьшении количества осадков за городом (табл.1).

Таблица 1. Климатические  характеристики Мещерской низменности  и южного склона Клинско-Дмитровской  гряды

     По количеству осадков район относится к обеспеченным для нормального роста и развития древесной растительности. Однако в отдельные годы количество осадков выпадает недостаточно. Так сильная засуха была в 1920 году, когда выпало только 338 мм или 67% нормы. Два подряд засушливых года были причиной массового усыхания ели и других древесных пород с более или менее поверхностной корневой системой.

     Ветровые потоки играют весьма существенную роль в жизни лесных насаждений и это необходимо учитывать. Преобладающими ветрами являются ветры юго-западного и западного направления.

Летом преобладающие направления ветров - западное и юго-западное, зимой - западное, юго-западное и юго-восточное. Сильные ветры, более 15 м/сек, наблюдаются летом в течение 1-7 дней, зимой 5-7 дней.

     В целом ветровые потоки можно охарактеризовать как умеренные, среднегодовая скорость ветра не превышает 3-х метров в секунду. В отдельные дни могут отмечаться порывистые ветры, которые наносят ощутимый ущерб насаждениям, вызывая бурелом.

                                      Роза ветров по месяцам

     Самым холодным месяцем является январь (средняя температура - 10,50 C), самым теплым - июль (+ 18 0 С). Продолжительность безморозного периода 120-150 дней. Максимальное количество осадков приходится на теплый период года (около 400 мм), минимальное на холодный (150-200 мм).

     На древесную растительность крайне отрицательное влияние оказывают ранние осенние и поздние весенние заморозки. Повреждения деревьев и отдельных насаждений низкими температурами – довольно частое явление, но последствия их значительно меньше, чем ущерб от засух.

     В результате высоких температур и сухости воздуха летом 1897 года в окрестностях Москвы в большом количестве усыхала ель. По данным Н.С. Нестерова от засух страдала и сосна в 1889-1893, 1897-1900 и 1903-1905 годы.

     Постоянный снежный покров устанавливается в конце ноября, его сход в первой декаде апреля.

     Наблюдается значительное различие климатических условий в пределах городской и незастроенной частях национального парка. В застроенной городской части летом меньше дней с сильными ветрами и ясных дней, в то же время в городе выше количество осадков. Зимой в городе больше дней с оттепелями и туманами, повышенная по сравнению с незастроенной частью парка температура воздуха, более поздние даты образования постоянного снеготаявого покрова и более ранний его сход. В пределах Центральной моренной водораздельной поверхности, расположенной в целом в интервале абсолютных отметок местности 160-178 м. По сравнению с аллювиальными равнинами и пойменными частями речных долин наблюдается меньшая продолжительность безморозного периода, повышение летней и понижение зимней температур.

                             Ландшафтное районирование

     Согласно ландшафтному описанию [7] на территории национального парка выделено более 40 ландшафтов. Их многообразие может быть сведено к пяти основным типам:

• Ландшафты моренных холмов, покрытые березняками, ельниками и липой, занимающие южную часть парка;
• Ландшафты пологих склонов водноледниковой равнины, покрытые березняками с липой, сосной и дубом (юго-западная часть парка);
• Ландшафты пологонаклонной ледниковой равнины, покрытые сосновыми и еловыми лесами (юго-восточная часть парка);
• Ландшафты пологонаклонной ледниковой равнины, покрытые ельниками (северная часть парка);
• Пойменно-болотные ландшафты долины р.Яузы с березовым редколесьем.

     Среди болотных ландшафтов преобладают многочисленные небольшие по площади болота, чаще всего переходного типа. Исключение составляет обширное Мытищинское болото в верховьях р.Яуза. Здесь отмечаются фрагменты болот всех трёх типов: верхового, переходного и низинного.              Значительные территории болот осушены, распаханы или заняты под посадки лиственных и хвойных пород.

                                             Почвы

     Почвенный покров территории парка, по данным ГНИИ Земельных ресурсов [13], характеризуется как очень неоднородный в связи с неоднородностью почвообразующих пород и условий увлажнения. Преобладающим типом являются дерново-подзолистые почвы, занимающие положительные элементы и формы рельефа: вершины и склоны местных водоразделов. К отрицательным формам рельефа приурочены болотно-подзолистые, дерново-глеевые и болотные почвы. В поймах рек формируются аллювиальные (пойменные) почвы. Небольшие площади на водоразделах занимают дерновые почвы. Выделяется свыше 30 почвенных разностей, среди которых по площади преобладают слабо-дерновые глубокоподзолистые глееватые легкосуглинистые почвы (49% площади) и глубокоподзолистые супесчаные (27% площади).

     Дерново-подзолистые почвы относятся к фациальному подтипу дерново-подзолистых умеренно-промерзающих, которые сформировались под хвойно-широколиственными лесами с мохово-травянистым и травянистым наземным покровом. Профиль этих почв имеет сложную систему горизонтов, выделяемых сверху вниз :

• А0 – лесная подстилка (опад), мощностью до 5см, часто сильно минерализованная в нижней части и постепенно переходящая в гумусовый горизонт А1;
• А1 – хорошо выражен и имеет светло-серую и серую окраску, непрочно-комковатую или порошисто-комковатую структуру. Мощность горизонта варьирует от 6-7 см до 25-28 см, чаще мощность его составляет 15-17 см;
• А1А2 – переходный элювиально-аккумулятивный светло-серого и желтовато-серого цвета, порошистый, мощностью 10-15 см. Наиболее выражен в северной части парка на маломощных покровных суглинках, залегающих на флювиогляциальных песках;
• А2 – подзолистый горизонт, самый светлый, почти белесый по окраске, мучнистый, часто с характерной плитчатостью в сложении. Отличается более легким гранулометрическим составом и бедностью элементов питания растений. Мощность горизонта по территории неодинакова. На некоторых участках в южной части парка он отсутствует, на других участках составляет 10-40 см;
• А2В – переходный элювиально-иллювиальный горизонт, мощностью 10-20 см. Имеет пеструю окраску из белесых и бурых пятен, а так же полос непрочно-ореховатой структуры;
• В – иллювиальный горизонт, хорошо выраженный по окраске (бурый, красновато-бурый), структуре (ореховатая, крупнокомковато-ореховая) и уплотненности (из-за вмывания сверху илистых частиц). По окраске, наличию кремнеземистой присыпки, структуре, уплотненности он подразделяется на 2-3 подгоризонта. Постепенно переходит в исходную почвообразующую породу – С, образуя своеобразный переходный к породе горизонт ВС.
• В составе дерново-подзолистых почв национального парка выделяется 4 вида: обычные (на моренных двучленных суглинистых отложениях), псевдофибровые, слабодифференцированные и контактно-глубокоглееватые (на песчаных флювиогляциальных отложениях).

     Зональные дерново-подзолистые почвы на территории ГНПП “Лосиный остров” часто представлены в виде микроструктур (пятнистостей и комплексов). Пятнистости этих почв определяются по показателям степени оподзоленности и мощности гумусового горизонта. Часто они образуют основной фон почвенного покрова местных, хорошо дренируемых водоразделов (правобережье р. Яузы). Формирование комплексов связано с наличием микропонижений (западин, лощин), которые не всегда выражены в рельефе и идентифицируются по изменению растительного покрова.

     Болотно-подзолистые почвы широко распространены и формируются на слабодренированных плоских микро- и мезопонижениях. Для ареалов их распространения характерны временный застой поверхностных вод (наличие верховодки) или относительно высокий уровень залегания грунтовых вод (верховья р. Ички). Такие почвы формируются под еловыми и сосново-еловыми лесами с мохово-кустарничковым или мохово-травяным наземным покровом. Им свойственно наличие сизых оглееных и ржаво-охристых пятен, прожилок, горизонтов, сочетающихся с оподзоленностью. Горизонты болотно-подзолистых почв мало отличаются от дерново-подзолистых, но в них отмечаются сизые и ржаво-охристые пятна, прожилки, примазки и признаки оторфовывания верхней части профиля.

     Дерново-подзолистые (слабо-, средне-, сильноподзолистые) глееватые почвы в комплексе с дерново-слабо- и среднеподзолистыми занимают плоские местные водоразделы в левобережной части парка. Дерново-подзолистые глеевые, более заболоченные почвы формируются в различных понижениях – ложбинах, западинах, а также на слабо пониженных плоских участках водоразделов, сложенных суглинистыми породами. В комплексе с дерново-подзолистыми и дерново-подзолистыми глееватыми почвами они занимают значительные площади.

     Торфянисто- и торфяно-подзолисто-глеевые почвы со слоем торфа соответственно менее 20 см и 20-30 см формируются в ложбинах и хорошо выраженных в рельефе замкнутых понижениях. Они выполняют подчиненную роль в почвенных комплексах.

     Все почвы болотно-подзолистого типа являются кислыми (рН сол. 3,5-4,7), ненасыщенными основаниями, характеризуются невысокой поглотительной способностью, слабо промывным режимом, что не способствует выносу загрязняющих веществ за пределы почвенного профиля.

     Дерновые почвы встречаются на территории парка отдельными небольшими ареалами в районе Алексеевской рощи. Они маломощны, в них переходный к породе горизонт залегает непосредственно под гумусовым горизонтом. Признаки оподзоливания отсутствуют. Происхождение этих почв проблематично.

     Дерново-глеевые почвы встречаются в комплексах с дерново-подзолистыми, болотно-подзолистыми и болотными (центральная и восточная части территории парка). Они формируются на слабодренированных равнинах, а также в ложбинах под смешанными лесами с травянистым наземным покровом в условиях избыточного поверхностного или грунтового увлажнения. В профиле почв выделяются горизонты :

А – дернина или  перегнойный горизонт мощностью  от 5 до 15-20 см;

А1 – гумусовый горизонт мощностью 20-30 см темно-серого цвета, зернистой или комковато-зернистой структуры, с признаками оглеения (стальной, сизый оттенок, пятна, прожилки, наличие дробовин);

В – переходный горизонт грязно-бурой окраски с сизыми и ржавыми пятнами, прожилками, может  быть сильно оглеен;

С – почвообразующая  порода, обычно с признаками сильного оглеения, часто водоносна .

     Дерново-глеевые почвы по степени увлажнения разделяются на дерново-глееватые (умеренно увлажнённые) и дерново-глеевые (влажные). Дерново-глеевые почвы обладают кислой и слабокислой реакцией, более гумусированы и обеспечены элементами питания, чем почвы подзолистого и болотно-подзолистого типов. Выше и их поглотительная способность, в связи с чем загрязняющие вещества более активно переходят в пищевую цепочку.

     Торфяно-болотные почвы формируются в различных мезопонижениях в условиях постоянного избыточного увлажнения под специфической влаголюбивой растительностью (осоки, тростник, крупнотравые и т.п.). Они характеризуются процессом торфонакопления (мощность торфяного слоя 50-100см, торф низинного типа). Встречаются отдельными контурами (в небольших замкнутых мезопонижениях), а так же в комплексах с болотно-подзолистыми и дерново-глеевыми почвами.

     Аллювиальные почвы получают развитие в поймах рек Яуза, Ичка, Будайка в условиях пойменного режима увлажнения и преобладания травянистой растительности. В поймах рек Ичка, Будайка и их небольших притоков основной представитель этих почв – пойменные дерново-глеевые. Их профиль имеет простое строение: дернина, гумусовый горизонт и горизонт, переходящий в слоистый песчано-суглинистый аллювий. Все горизонты имеют признаки оглеения. В обширной пойме р. Яуза, представляющей собой древнюю ложбину ледникового стока, сформировались аллювиальные торфяные болотные почвы с мощным слоем (более 1 м) торфа. В связи с его разработкой в пойме р. Яуза площадь этих почв существенно сократилась и в настоящее время на выработанных массивах торфяной слой составляет 10-30 см. Под торфяным слоем выделяется прокрашенный гумусом оглеенный горизонт А1 небольшой мощности (5-15см), переходящий в сильно оглеенные песчаные отложения поймы. На многих участках аллювиальные пески выходят на поверхность.

                                            Животный мир

     Животный мир территории национального парка представлен коренной фауной Центрального Нечерноземья. Разнообразие существующих биотипов позволяет обитать здесь большому количеству разнообразных животных. Помимо аборигенных видов в НП интродуцированы некоторые чужеродные виды животных : пятнистый олень, косуля, ондатра и фазан.