Геохимическое воздействие человека на окружающую среду, на примере, Байкальского заповедника

Представители семейства  сосновых являются на территории заповедника  главными лесообразующими породами, к ним относятся пихта сибирская, сосна сибирская (кедр), сосна обыкновенная, ель сибирская и лиственница  сибирская. В лесном поясе северного  макросклона преобладают пихта и кедр, на южном обычны сосна и лиственница. В заповеднике и на прилежащей территории произрастает редкая по красоте голубая ель, точнее сизохвойная форма ели сибирской, внесённая в своё время в Красную книгу СССР. Из семейства кипарисовых на территории заповедника произрастают можжевельники обыкновенный, ложноказацкий и сибирский - декоративные кустарники, весьма устойчивые к условиям среды.

Наиболее многочисленна  в заповеднике группа цветковых  растений. Среди древесных пород, относящихся к этой группе, наиболее богато представлено семейство ивовых, включающее 23 вида, которые широко распространены по всей заповедной территории. Обычны осина, иногда выступающая в качестве лесообразующей породы, и тополь душистый. Леса, где преобладает тополь, можно встретить по долинам крупных рек северного макросклона.

В семействе берёзовых  для заповедника отмечено 8 видов. Обычными являются берёзы плосколистная  и повислая, образующие вторичные  леса по гарям и вырубкам. На остепненных каменистых склонах в южной части заповедника встречается вяз приземистьгй — единственный в заповеднике представитель семейства ильмовых.

Семейство бобовых насчитывает  в заповеднике 40 видов. Это различные  виды клевера, горошка, астрагалов и  караган. Среди последних выделяется карагана гривистая, встречающаяся у южной границы заповедника, она является ценным лекарственным растением.

Семейство розоцветных  представлено 54 видами. Сюда относятся  растения разных жизненных форм. Из древесных растений широко распространены рябина сибирская и черёмуха обыкновенная, обычные во всех лесных фитоценозах. Кроме них встречаются яблоня ягодная, боярышники кроваво-красный и даурский. Кустарники представлены кизильником черноплодным, шиповниками даурским и иглистым, обыкновенной и сахалинской малиной и пятью видами таволг. Среди травянистых представителей семейства преобладают лапчатки — 17 видов.

Из семейств, представленных в основном травянистыми растениями, самым многочисленным является семейство  сложноцветных, содержащее 92 вида. Несколько уступают ему семейства мятликовых (71 вид), осоковых (61 вид), лютиковых (42 вида), крестоцветных (39 видов) и гвоздичных (36 видов).

На территории заповедника  встречается более 50 видов высших сосудистых растений, относящихся к  категориям редких, эндемичных или реликтовых. Это касатик гладкий, ветреница байкальская, башмачок крупноцветковый и другие. Два вида, сверция байкальская из семейства горечавковых и стеммаканта хамарская из семейства сложноцветных, являются эндемиками хребта Хамар-Дабан.

Некоторые виды растений, к сожалению, подвергаются очень интенсивной эксплуатации на смежных с заповедником территориях. В 1980-е годы, например, когда шла усиленная заготовка папоротника-орляка на экспорт, были существенно подорваны его запасы. В последние годы резко снизились ресурсы активно заготавливаемой населением в коммерческих целях черемши (лука победного). Страдают от неумеренного сбора ягодники и популяции ценных лекарственных растений -родиолы розовой (золотого корня), стеммаканты хамарской (заменитель маральего корня) и некоторых других видов.

К группе высших растений, произрастающих на территории заповедника, относятся также мохообразные, которых насчитывается здесь 287 видов. Класс печёночников представлен 24 семействами и 81 видом. Листостебельные мхи также представлены 24 семействами, но количество видов, объединяющихся в них, достигает 206. К настоящему моменту на территории заповедника описано 880 видов низших растений, что, по-видимому, ещё далеко не полностью отражает их истинное количество.

Лихенофлора заповедника насчитывает  в своём составе 540 видов лишайников, относящихся к 58 семействам. Ведущими по числу видов являются семейства пармелиевых (82 вида), фисциевых (46 видов), леканоровых (42 вида) и кладониевых (37 видов). В заповеднике известно обитание 102 видов фитопатогенных грибов, вызывающих болезни у разных видов древесных растений. Всего же на территории заповедника пока найдено 200 видов грибов, представляющих классы собственно слизевиков (2 вида), базидиомицетов (173 вида), аскомицетов (22 вида) и дейтеромицетов (3 вида). Имеющийся список почвенных водорослей заповедника насчитывает 140 видов из 5 отделов, в том числе: 60 зелёных, 58 синезелёных, 15 жёлтозелёных, 6 диатомовых и один вид евгленовых.

Большую часть территории заповедника, более 60%, занимает лесной пояс. В нижней части северного макросклона хребта преимущественно распространены папоротниково-разнотравные пихтовые и пихтово-кедровые леса иногда со значительным участием берёзы, с хорошо развитым подлеском из крупноствольных рябины, черёмухи, ив, ольховника, с подростом из лесообразующих пород.

Фауна заповедника довольно типична для гор юга Сибири; некоторое своеобразие её заключается  лишь в том, что в ней присутствуют виды животных (особенно среди птиц), местом происхождения которых являются глубинные районы Центральной Азии.

Основная фауна многочисленных беспозвоночных животных, обитающих  в заповеднике, пока остается неизученной; имеются материалы лишь по отдельным  группам насекомых. Их насчитывается  более 1000 видов, принадлежащих к 8 отрядам и 87 семействам. О фауне позвоночных животных данные значительно полнее. Число их видов, более или менее постоянно встречающихся на территории заповедника, равно 318.

Фауна земноводных и пресмыкающихся крайне бедна. Широко по заповеднику распространена живородящая ящерица. В заповеднике насчитывают более 250 видов птиц, относящихся к 19 отрядам. Из всех видов птиц, встреченных на территории заповедника, 93 вида являются пролётными и встречаются только весной или осенью; 162 вида постоянно гнездятся в заповеднике; 39 из них оседлы (остаются на зимовку). Некоторые птицы прилетают в заповедник на зимовку или появляются во время зимних кочёвок (например зимняк, белая сова, свиристель, чечётки, пуночка).

В начале лета в заповеднике нередко можно услышать голоса глухой и обыкновенной кукушек; причём глухая кукушка заметно превосходит по численности обыкновенную. Малочисленны в заповеднике совы. Из них встречаются ушастая и болотная совы, длиннохвостая неясыть и воробьиный сыч.

Среди мелких грызунов самыми многочисленными являются красно-серая и красная полевки. Обычны восточно-азиатская мышь, лесная мышовка, полевка-экономка и обитатель высокогорий большеухая полевка. Из других видов грызунов следует упомянуть ранее акклиматизированную ондатру. Она встречается на побережье Байкала. Численность ее здесь очень низка из-за почти полного отсутствия подходящих мест обитания. Обычны в заповеднике белка и бурундук - типичные таежные обитатели. Из зайцеобразных в заповеднике распространены заяц-беляк и альпийская пищуха. Территория заповедника служит резерватом и очагом расселения соболя. Из довольно редких представителей семейства куньих, постоянно обитающих в заповеднике, можно назвать речную выдру. В последние годы в заповеднике встречена американская норка.

В заповеднике обитает  около 80 бурых медведей. В весенне-летний период они встречаются по всей территории заповедника. В начале лета их легко  наблюдать во время кормежки на высокогорных лугах.

Часть зверей ежегодно покидает территорию заповедника и расселяется в окрестных угодьях. На южном склоне Хамар-Дабана неоднократно встречались берлоги, вырытые под корнями деревьев — вероятно, это связано с малоснежьем. На северном макросклоне Хамар-Дабана медведи берлог обычно не роют, ограничиваясь сооружением гнёзд под упавшими стволами деревьев или в густых зарослях подлеска.

Из семейства собачьих в заповеднике распространены лисица и волк.

Из копытных животных на территории заповедника обычны благородный  олень, лось, сибирская косуля, кабарга, северный олень и кабан.

Летом в заповеднике  обитает около 250 оленей. Они держатся в самых различных стациях, но больше их привлекают долинные леса с  луговыми полянами, пойменные кустарники, опушки верховых болот на прибайкальских террасах, высокогорные луга и пустоши, старые лавинные прочёсы, зарастающие гари, заболоченные участки верховьев рек, остепненные горные склоны в долине Темника.

Лоси и косули встречаются  в лесах на прибайкальских террасах и в долине реки Темник. Численность  их в заповеднике относительно невелика. На северной окраине своего ареала находятся здесь кабаны. Обитают они в основном на южном склоне Хамар-Дабана, в юго-восточной части заповедника. Численность их низка.

На побережье Байкала, в смешанных лесах с густым подлеском среди птиц преобладают седоголовая овсянка, буроголовая гаичка, длиннохвостая синица, большая горлица, корольковая и зеленая пеночки. Здесь же обитает и сибирский дрозд. В тех местах, где в древостое присутствует тополь, гнездится иглохвостый стриж. В березняках типичны на гнездовье черная ворона, пеночка-таловка, а также малая мухоловка, встречающаяся в подобных биотопах и в долине р. Темник. Из млекопитающих многочислен заяц-беляк, обычны лисица и косуля.

Глава 4. Состояние экосистем

На территории, где  в настоящее время расположен заповедник, практически никогда не велось активной хозяйственной деятельности, кроме охоты, рыболовства и сбора плодов различных растений. На многих участках северного макросклона Хамар-Дабана сохранились не пройденные пожарами коренные пихтово-кедровые леса. На южном макросклоне вся территория постоянно подвергалась пожарам, и старых лесов там практически нет.

В настоящее время  серьёзную угрозу экосистемам заповедника  представляют аэровыбросы промышленных предприятий региона, региональных источников загрязнения атмосферы. Специфика атмосферного переноса в Байкальской котловине такова, что на северный макросклон Хамар-Дабана вместе с обильными осадками приносятся химические элементы, содержащиеся в промышленных выбросах не только ближайшего, расположенного в 60 км от заповедника, Байкальского ЦБК, но и более удалённых предприятий Ангарско-Иркутского промышленного узла. Наличие в пылегазовых выбросах большого количества сернистых соединений приводит к сильному закислению жидких осадков. Кислотная нагрузка на экосистемы заповедника весьма значительна, что вызывает деградацию некоторых их компонентов, поскольку темнохвойные леса северного макросклона Хамар-Дабана относятся к малоустойчивым геосистемам. В условиях интенсивных техногенных нагрузок полог пихтового леса не может в полной мере выполнять функции нейтрализатора атмосферного кислотного потока, связывая водород органическими соединениями, а также ослабляя его воздействие за счёт поступающих из напочвенного покрова катионов. Воздействуя на почву, важнейшее структурное звено биосферы, кислотные осадки изменяют различные её параметры и негативно влияют на геокомплекс в целом. Последствия действия кислых дождей начали проявляться уже в конце 70-х годов. В отдельных участках северного макросклона Хамар-Дабана появились насаждения пихты с побуревшей хвоей. Исследования показали (Воронин и др., 1986), что в побуревшей хвое наличествует повышенное содержание серы. Продолжительность жизни хвои у поврежденных деревьев сократилась почти в три раза, на 20-30% уменьшились её вес и линейные размеры. Годовой прирост древесины пихтовых лесов в целом снизился на 40-60%. В 4 раза возросла стерильность пыльцы, в 2 раза увеличилось число пустых семян. На ранних стадиях стало наблюдаться отмирание 65% женских шишек, что в два раза превышает норму. Скорость распада древостоя (переход деревьев в категории «необратимо ослабленные» и «сухостой») достигла 50% в год. Резко сократилось возобновление. Особенно интенсивное усыхание наблюдается в бадановых, кашкаровых, горно-каменистых и пихтово-стланиковых типах леса, распространенных в верховьях горных ручьев и рек заповедника. Значительно увеличились темпы разрушения и пойменных лесов (крупнотравных, вейниковых, широкотравных и папоротниковых), причем их усыхание не связано с возрастными изменениями в древостоях. Ослабленные древостой активно заселяют насекомые-вредители и окончательно подрывают их жизнеспособность.

Отмеченные нарушения  в пихтовых лесах северного склона Хамар-Дабана послужили серьёзным  аргументом в пользу перепрофилирования Байкальского целлюлозно-бумажного комбината. В настоящее время объём аэропромвыбросов несколько уменьшился в результате сокращения производства на некоторых предприятиях региона, но в целом радикального решения проблемы пока, к сожалению, не найдено.

Наряду с региональными источниками атмосферного загрязнения в районе расположения заповедника существуют и другие, локальные источники — железная и автодороги и отопительные системы близких к заповеднику посёлков. Опасность воздействия локальных загрязнителей атмосферы на биоту заповедника относительно невелика, но тем не менее на экосистемы, граничащие с источниками загрязнений, они безусловно действуют.

Нарушение целостности  экосистем привносит и высоковольтная линия электропередач, проходящая вдоль границы заповедника. Причём линии коммуникаций не только служат источниками локальных загрязнений, но являются объектами, вызывающими гибель животных. Так, о провода ЛЭП разбиваются птицы, особенно часто это происходит во время осеннего пролёта. Немало птиц и других животных гибнет и на дорогах.

На южном макросклоне  Хамар-Дабана основную угрозу экосистемам  представляют лесные пожары, довольно часто возникающие от «сухих»  гроз. В целом, за исключением отдельных участков поврежденных пихтачей на северном макросклоне хребта, большинство экосистем заповедника находится в равновесном состоянии, естественные процессы в них протекают без заметных отклонений, что внушает надежду на дальнейшее благополучное их существование и сохранение в них основных механизмов саморегуляции.

 
Байкальский целлюлозно-бумажный комбинат (Байкальский ЦБК, БЦБК) — промышленное предприятие, расположенное в городе Байкальск, на юге восточного берега озера Байкал. Предприятие получило широкую известность как крупнейший источник загрязнения Байкала. (Приложение 4)

Место выбрано не случайно. Для нового производства требовалась  вода особого качества, с минерализацией не выше 20 мг/л и содержанием двуокиси кремния не более 2 мг/л. Завод нужно  было размещать на одном из крупных  пресноводных водоемов. Сначала рассматривались Ладожское и Онежское озера, расположенные вблизи промышленных центров. Но там не оказалось достаточного количества необходимого сырья. На Телецком озере преобладала пихта, непригодная по молекулярной структуре для требуемой продукции, к тому же район Алтая в то время был слабо освоен в транспортном отношении. Выбор пал на Байкал. Построенный здесь ЦБК стал первым в СССР предприятием по производству отечественной "суперцеллюлозы".