Программа научных работ в Государственном природном заповеднике "Тунгусский" 2000-2020 гг. (проект).
H.B. Васильев, Ю.А. Львов
Программа научных работ в Государственном природном заповеднике "Тунгусский" 2000-2020 гг. (проект)
Быстрое промышленное развитие северных районов Сибири и связанное с ним возрастающее антропогенное давление на природу региона обусловливает необходимость выделения заповедных территорий, сохранение которых обеспечило бы возможность изучения естественного хода природных процессов. Учитывая наличие, помимо локальных загрязнений, постоянно увеличивающегося планетарного техногенного фона, эти территории целесообразно использовать также в целях экологического мониторинга последствий влияния природных и антропогенных планетарных процессов. Удаленность заповедника «Тунгусский» от промышленных центров как севера Красноярского края (Норильский ТПК, Таймыр), так и его юга (Красноярск, зона КАТЭК) обеспечивает возможность эффективного выполнения указанных задач.
Развитие фундаментальной биологии и геохимии за последние десятилетия полностью подтвердило концепцию академика В.И. Вернадского о значительной - а в ряде случаев определяющей - роли космоземных связей в развитии биосферы. Завершив этап своего становления, данная концепция вступила
ныне в фазу насыщения конкретным фактическим материалом, получаемым прежде всего в ходе мониторинга «стерильных» от местных антропогенных воздействий территорий. Наиболее информативны в этом плане северные районы таежной зоны Сибири, где имеется оптимальное сочетание трех моментов:
- относительная стерильность от локальных техногенных воздействий;
- достаточное (в сравнении с Арктикой и Субарктикой) видовое разнообразие флоры и фауны;
- близость к «особым точкам» магнитного поля Земли, обеспечивающим «фокусировку» влияний космо- и гелиофизических факторов.
Обострившийся, начиная с 50-х годов, интерес к экологическим последствиям природных и техногенных катастроф связанный с частичным «ренессансом» представлений о роли катастрофизма - включая катастрофизм космический - в палеонтологии, и с пристальным интересом астрономов к роли т.н. столкновительньгх процессов в планетологии, усугубился произошедшим в 1995 г. падением на Юпитер кометы Шумейкера-Леви и неоднократными опасными сближениями Земли с астероидами. Новый импульс он получил благодаря произошедшей в последние десятилетия серии антропогенных экологических катастроф, наиболее яркими примерами которых служат авария Чернобыльской АЭС, последствия испытаний ядерного оружия в 50-е - 60-е годы (проблема «Семипалатинск Алтай») и гибель Аральского моря. В связи с этим высокую степень актуальности приобрел вопрос о феноменологии процессов восстановления нарушенных катастрофами биоценозов, о механизмах развития этих процессов и о резервных возможностях биосферы, мобилизуемых в подобных ситуациях. Частным проявлением такого рода процессов, с позиций учения Н.И. Вавилова о мутагенезе и об очагах генетической радиации, могут служить изменения скорости и векторов естественного отбора в нарушенных катастрофическим воздействием биоценозах. Вопрос этот поставлен, однако, при всей его очевидной значимости, не решен.
Таков, кратко, спектр проблем, разработка которых предусматривается Программой научных работ заповедника «Тунгусский» на ближайшие 20 лет (2000-2020 гг.). Составление последней осуществлено с учетом следующих кардинальных обстоятельств, определяющих стратегию и тактику предполагаемых работ:
1. Территория заповедника представляет собой типичный, практически не подвергающийся локальным антропогенным воздействиям район северной восточносибирской тайги с характерными для нее ландшафтами и биоценозами.
2. Данная территория расположена в пределах Восточно-Сибирской мировой магнитной аномалии, дубля Северного магнитного полюса, и подвергается в силу этого интенсивным космо- и гелиофизическим воздействиям.
3. Специфической особенностью расположения заповедника является его связь с Куликовской палеовулканической структурой, наличие которой оказало определяющее влияние на геохимические и геофизические (магнетизм, палеомагнетизм, теллурические токи) характеристики района.
4. Указанный район является единственным на Земле регионом, подвергшимся в недавнем (-100 лет назад) историческом прошлом мощному катастрофическому воздействию вследствие столкновения Земли с космическим объектом невыясненной природы (Тунгусский метеорит 1908 г.), в результате чего центральная часть района была полностью опустошена.
5. Вся территория заповедника может быть вследствие этого подразделена на две зоны:
а) зона, подвергшаяся полному либо частичному разрушению леса
вследствие воздействия ударной волны и температурных факторов
взрыва (2150 км2- зона 1);
б) остальная территория, где местные биоценозы остались в целом
неповрежденными (2000 км2- зона II).
Кроме того, помимо 1908 г. территория в разное время до и после катастрофы была неоднократно пройдена мощными лесными пожарами, в частности, в 1885 и 1985 гг.
6.Учитывая отсутствие локальных техногенных загрязнений и относительную бедность местных почв, территория заповедника дает широкие возможности для оценки роли фоновых выпадений земных и космических (метеорных) аэрозолей в биосферных процессах, происходящих в приполярной зоне, включая почвообразование.
7.На территории заповедника, преимущественно на торфяных болотах и в их ближайших окрестностях, развита вечная мерзлота.
8.Территория заповедника находится в створе маршрутов перелетов птиц и i тундровых и лесотундровых регионов на юг и в силу этого может быть использована как опорная точка при изучении планетарных взаимосвязей биоценозов приполярной и субэкваториальной природных зон.
9.Наличие на территории заповедника торфяных залежей, хронология которых насчитывает - 6000 лет, район перспективен для проведения палеоботанических, в частности, палинологических и палеоклиматических исследований динамики развития биоценозов северной восточносибирской тайги в период после последнего четвертичного оледенения.
10.Район заповедника представляет значительный интерес в палеонтологическом плане, что связано с наличием здесь широкого спектра разновозростных геологических обнажений, начиная с триасового периода.
11.Начиная с 1930 г., территория нынешнего заповедника «Тунгусский», как никакая другая удаленная территория Восточной Сибири, подвергалась тщательному и многостороннему изучению в связи с разработкой проблемы Тунгусского метеорита, и в силу этого к настоящему времени охарактеризовали весьма разносторонне.
Имеются, в частности, данные по геологии и по почвам района (Сапронов, Соболенко, 1975; Ерохина, 1962), по гео- и биогеохимической характеристике территорий [Ковалевский с соавт., 1963; Васильев, Кухарская с соавт., 1980а; Голенецкий с соавт., 1977], по элементному и изотопному составу торфов [Колесников с соавт., 1995; Голенецкий, Степанюк, I980], геоботаничсскому описанию болот и лесов [Шумилова, 1963; Мульдияров, Лапшина, 1983; Львов. Иванова, 1963; Некрасов, Емельянов, 1967, 1967а; Бережной, Драпкина,1964], по продуктивности лесов и хронологии лесных пожаров за последние 200 лет [Курбатский, 1964, 1975; Фуряев, 1975] и др.
Составлена карта палеомагнетизма почв района [Бояркина, Сидорас, 1974] и начаты работы по изучению их термолюминесцентных свойств [Бидюков, 1988]. Помимо обычных для территории Восточной Сибири данных аэромагнитной съемки, имеются данные наземного определения напряженности магнитного поля Земли во многих точках района [Кардаш, 1984].
Выполнен цикл палеоботанических и палинологических исследований по истории развития торфяных болот за последние 6 тыс. лет [Львов с соавт., 1963; Пьявченко, 1962], по эпохальным циклам изменений содержания радиоактивного углерода в годичных кольцах деревьев [Виноградов с соавт., 1966; Несветайло, Ковалюх, 1983; Фирсов с соавт., 1984].
На территории заповедника имели место представляющие научный интерес палеонтологические находки, что свидетельствует о перспективности района и в этом плане.
Получены принципиально важные данные о зависимости скорости развития эталонных видов растений от содержания в почвах района различных, в том числе редкоземельных (лантан, церий и др.), микроэлементов [Васильев, Кухарская с соавт, 1980а].
В связи с этим сформулирована перспективная - хотя и подлежащая дальнейшей проверке - гипотеза о роли глобальных выпадений космических и терригенных аэрозолей в почвообразовательных процессах на Севере [Львов, Васильев, 1986].
Проведены весьма перспективные энтомологические исследования мирмекологического профиля [Васильев, Дмитриенко, Федорова, 1980] и работы по изучению механизмов ориентации насекомых в условиях северной сибирской тайги [Купресова с соавт., 1977].
На протяжении многих лет база Кулика служит опорным пунктом наблюдений за прозрачностью атмосферы и атмосферными оптическими явлениями, что имеет значение для оценки ветрового и температурного режима атмосферы не только в зоне Подкаменной Тунгуски, но и в Центральной Сибири в целом. Имеются данные по аэрономическим характеристикам района.
Территория заповедника на протяжении ряда лет использовалась как полигон для ретроспективного определения динамики выпадений глобальных атмосферных аэрозолей в различные эпохи, для апробации методов выявления глобальных техногенных загрязнений и для оценки притока токсических и тяжелых элементов вследствие переноса воздушных масс из промышленных районов Севера (Норильский ТПК) и юга (Красноярский промышленный узел, зона КАТЭКа) Красноярского края [Беяркина с соавт., 1986].
Проведены работы по оценке местного уровня остаточной радиоактивности, связанной с ядерными взрывами после 1945 г. [Кириченко, Гречушкина. 1963].
Выполнен цикл исследований, позволивших определить глобальный приток метеорной пыли на Землю на основании изучения содержания ее в сфагновых торфах [Львов, 1967; Васильев с соавт., 1974а].
Таким образом, получены исходные материалы для создания базы данных, необходимой для проведения систематического экологического мониторинга территории заповедника как эталонного района северной тайги. Вместе с тем природоведческие работы по большинству направлений носят пока поисковый характер и в ряде случаев фрагментарны. Недостаточно исследована, в частности, динамика численности крупных животных и пушного зверя, не дана орнитологическая характеристика района, отсутствуют данные по грызунам и рептилиям, не завершено начатое А.А. Ерохиной составление почвенной карты района, необходимость проведения почвенно-микробиологических работ сформулирована, но не реализована. Нуждаются в продолжении работы по определению продуктивности лесов.
Кроме того, большинство перечисленных выше работ относится преимущественно к той части заповедника, которая подверглась прямому воздействию взрыва Тунгусского метеорита Ситуация за ее пределами с природоведческой точки зрения охарактеризована гораздо слабее.
Что касается прямых последствий Тунгусской катастрофы 1908 г.. то их изучение, начатое в 1960 г., выявило три принципиально важных обстоятельства.
1. Возобновление леса в зоне эпицентра взрыва резко ускорено, а бонитет послекатастрофного леса выше, чем на контрольных территориях.
2. Мутационный процесс, по крайней мере у некоторых растений, в эпицентре взрыва ускорен сравнительно с окружающими районами.
3. Указанные эффекты несводимы к осветлению и прореживанию леса
вследствие воздействия взрывной волны или возникшего в результате взрыва
лесного пожара.
Конкретные материалы по первому из названных выше вопросов содержатся в работах Г.И. Драпкиной и В.Е. Бережного [1964], Ю.М. Емельянова и В.И. Некрасова [1964, 1967, 1967а], Н.В. Васильева и А.Г. Батищевой [1976], а по мутационным процессам - в публикациях В.А. Драгавцева с соавт. [1975].
Хотя феноменология этих процессов описана довольно подробно, причины и механика их развития остаются неясными.
Высказано предположение, что катастрофические воздействия или наличие субэкстремальных либо экстремальных природных условий - тем более их сочетание - вызывают не только ускорение мутационного процесса (о чем свидетельствует, в частности, стимуляция мутаций на фоне популяционного стресса у грызунов), но и формирование локальных очагов радиации мутаций в рамках геногеографических закономерностей, описанных Н.И. Вавиловым. Проверка этого предположения на примере района Тунгусской катастрофы имеет принципиальное научное значение, далеко выходящее за рамки проблемы Тунгусского метеорита, поскольку тем самым предоставляется возможность получения уникальных данных о роли катастроф, в том числе космических - т.н. столкновительных явлений - в эволюции биосферы.
В свете сказанного, территория заповедника представляет научный интерес как минимум в трех взаимодополняющих ракурсах:
1. Как предмет изучения естественных, не подвергающихся техногенным воздействиям биоценозов северной тайги Восточной Сибири и объект постоянного экологического мониторинга в рамках программы «Летопись природы».
2. Как полигон для изучения влияния постоянно действующих космофизических и космохимических факторов на биосферу приполярных регионов.
3. Как уникальный объект для исследования процесса восстановления таежных биоценозов после природных катастроф и влияние последних на естественные популяционно-генетические процессы.
Для понимания природных особенностей района заповедника нам представляется совершенно необходимым развитие следующих направлений исследований и следующих видов научных изыскательских работ.
1. Анализ ландшафтной структуры заповедника и его окрестностей, включая геоморфологические оценки территории, типологическую характеристику ландшафтного покрова и закономерности его пространственной организации. Ландшафтная характеристика должна быть произведена на основе дробного районирования территории и на базе почвенного и геоботанического картирования.
2. Усиление исследования компонентов ландшафта, особенно компонентов биотической группы: экологического, ботанического, почвенного.
3. Разработка региональных экологических шкал для оценки экологического состояния и динамических процессов биогеоценозов заказника. Основой для этого вида работ должен послужить массив геоботанических описаний как общих, так и выполненных специально для этой цели.
4. Многолетние полустационарные исследования динамики вечной мерзлоты, выяснения той суммы местных условий, при которых мерзлота возникает в фунтах и почвах и деградирует. Этот вид работ включает сеть закрепленных нивелировочных ходов для систематических повторных топографических промеров и систему точек наблюдения за состоянием температуры почвы и гидрологии деятельного горизонта почвы.
5. Исследования приземных слоев атмосферы как источника осаждаемых на поверхность Земли аэрозолей. Продолжение работ (в том числе методических) по изучению состава и количества аэрозольных осаждений но моховым, торфяным и снеговым планшетам, а также сезонной динамики аэрозолей с помощью природных планшетов и ловушек.
6. Продолжение сбора материала по использованию ретроспективных методов изучения динамики природы (торфяные колонки, дендроиндикация, анализ моховой дернины и пр.) и развертывание мониторинговых наблюдений.
Во всех этих работах ботанические исследования на растительном материале могут, а в ряде случаев должны иметь приоритетное значение, поскольку в растительном покрове - конструктивной компоненте биоценоза - отражены в той или иной мере и форме свойства других компонентов и в наиболее чистом виде зафиксированы следы Тунгусского метеорита.
В прошедшие годы силами участников Комплексной самодеятельной экспедиции и сотрудников лаборатории биогеоценологии НИИ биологии и биофизики при 1 омском университете был накоплен полевой материал для ряда ботанических и экологических обобщений по территории заказника. Часть его составляют флористические сборы, выполненные Н.А. Олоновым, достаточные для составления конспекта флоры сосудистых растений, и сборы Е.Д. Лапшиной и Е.Я. Мульдиярова, характеризующие состав бриофлоры района. Эта флористическая база позволяет в настоящее время на хорошем качественном уровне выполнить геоботанические описания, проводить тонкие наблюдения за динамикой составов растительных сообществ, увеличить возможности ретроспективных анализов (ботанический состав торфа, спорово-пыльцевой анализ) и экологических характеристик района.
Имеющийся пакет геоботаничеких описаний, полученных Е.Д. Лапшиной, Ю.А.Львовым, С.Н. Кирпотиным, П.Н. Черногривовым, Е.Я. Мульдияровым, достаточно полон для выполнения технологической характеристики растительных сообществ, как лесных и болотных, так и специфических сообществ каменистых обрывов, речных пойм и пр. Этот материал должен быть пополнен для комплексов кустарниковых сообществ, луговых ценозов и для растительности скелетных каменистых почв, своеобразных по флористическому составу и выбору экологических групп. Для разработки оригинальных экологических шкал, позволяющих в системе стандартных экологических координат выявлять экологические различия растительных сообществ и реконструировать особенности их сукцессионной и восстановительной динамики, этот материал пригоден, но должен быть увеличен в объеме.
Накопленная сумма флористических и геоботанических сведений уже может служить типологической основой для составления геоботанической карты масштаба 1.25000 и мельче и для выполнения дробного районирования территории заказника по признакам растительного покрова, но для пой цели также требуется увеличение массива конкретных сведений, особенно по периферийным частям заказника. Карта и схема районирования, наряду с геологическими и морфометрическими показателями, должны стать основой выявления ландшафтной структуры заказника, а затем и выделения типов земель по их экологическим свойствам и составления соответствующей карты. Все эти виды исследований могут выполняться параллельно.
Выполнение указанных исследовательских процедур должно сопровождаться рядом дополнительных работ: подготовкой топоосновы масштаба 1:25000 с использованием фотодистанционных материалов и средств, уточнением границ геоботанических выделов и нанесением их на топооснову, разработкой схемы геоботанического, точнее, биогеоценотического описания. Это описание, помимо общих признаков сообщества, должно включать показатели специфических черт природы района (например, наличие мерзлоты и глубины ее залегания) и следы влияния Тунгусского метеорита. Должны быть указаны также признаки, позволяющие оценить природоохранительное значение тех или иных выделов.
В свете сказанного научная проблематика заповедника «Тунгусский» предполагает следующие взаимосвязанные направления работ:
1) решение типичных для любого природного заповедника научных задач, состоящих в изучении процессов, происходящих в биоценозах, характерных для данной природно-климатической зоны, включая экологический мониторинг и палеоботанические исследования;
2) изучение связей северных таежных биоценозов с биоценозами других природно-географических зон (перелеты птиц), исследование межрегионального обмена паразитической и симбиотической микрофлоры и гельминтофауны и механизмов формирования на этой основе очагов переносимых животными бактериальных и вирусных инфекций;
3) изучение феноменологии и общих закономерностей влияния космо- и гелиофизических факторов на биосферу приполярных регионов Земли;
4) исследование процессов восстановления разрушенных в результате природных катастроф биоценозов и изменений генофонда популяций Севера в условиях таежной зоны (на примере биологических последствий Тунгусского взрыва и крупных лесных пожаров).
Цель программы - изучение и экологический мониторинг биоценозов таежной зоны севера Восточной Сибири в условиях их стационарного развития и восстановления после природных космических и земных катастроф.
Реализация данной цели предполагает решение следующих задач:
1. Флористическое и фаунистическое описание видового составу типовых таежных и болотных биоценозов междуречья рек Подкаменной Тунгуски и Чуни.
2. Палеоботаническое и палинологическое изучение истории формирования местных биоценозов в условиях севера Восточной Сибири.
3. Описание микробных ценозов почв, торфов и водоемов территории заповедника.
4. Изучение роли ближайших и отдаленных экологических последствий лесных и торфяных пожаров в развитии природных биоценозов северной тайги.
5. Исследование миграционных маршрутов перелетных птиц, организация служб кольцевания птиц, изучение их микрофлоры и паразитических симбионтов (членистоногие, гельминты).
6. Изучение динамики мерзлотных, особенно термокарстовых процессов и их роли в развитии биоценозов района, в частности, крупнобугристых торфяников, исследование психрофильной микрофлоры мерзлотных слоев торфов и почв.
7. Исследование микрофлоры поровых растворов горных пород в районе заповедника.
8. Изучение скорости природного круговорота веществ в условиях северной сибирской тайги и роли природной микрофлоры в этих процессах.
9. Исследование зависимости развития лесных и болотных биоценозов на территории заповедника от местных биогеохимических и геофизических условий (в частности, от локальных флуктуации земного магнитного поля, палеомагнитных свойств почв и горных пород и теллурических токов).
10.Проведение экологического мониторинга и оценка степени экологического напряжения территории заповедника, пострадавшей от взрыва Тунгусского метеорита, и контрольных районов в сопоставлении с другими территориями севера Восточной Сибири.
11.Изучение роли последствий лесных пожаров в развитии таежных биоценозов и их влияние на популяционно-генетические процессы.
12.Сравнительная характеристика динамики популяционно-генетических процессов в подвергавшихся и не подвергавшихся воздействию взрывной волны Тунгусского метеорита зонах в сопоставлении с другими территориями северной Сибири.
13.Изучение влияния Тунгусского метеорита на биоценозы района и на скорость их послекатастрофного возобновления.
Соответственно структура программы включает в себя следующие разделы:
1. Общая природная характеристика территории заповедника:
1.1. Геологическое описание района.
1.2. Картирование лесов и болот.
1.3. Гидрологические и орографические исследования.
1.4. Составление крупномасштабной (1:50 000) карты почв района.
1.5. Составление карты распространения на территории заповедника вечной мерзлоты.
1.6. Геохимическое картирование района.
1.7. Составление карты (1:50 000) палеомагнитных свойств почв территории заповедника.
1.8. Фаунистическая характеристика территорий:
1.8.1. Почв и торфов (почвенные гельминты, кольчатые черви,
личинки насекомых, простейшие).
1.8.2. Беспозвоночные речных, озерных и болотных илов.
1.8.3. Микрофауна скальных выходов.
1.8.4. Малакологические исследования озер, болот и рек.
1.8.5. Энтомологическое видовое описание района.
1.8.6. Видовое описание позвоночных животных.
1.8.7. Орнитологическое описание района.
1.9. Флористическое описание района:
1.9.1. Бриофлора, лихенофлора.
1.9.2. Водоросли:
1.9.2.1. Почвенные.
1.9.2.2. Водные.
1.9.3. Травянистые растения.
1.9.4. Кустарничковые растения
1.9.5. Лиственные и хвойные деревья.
1.9.6. Лекарственные растения.
1.9.7. Водные растения.
1.10. Характеристика функциональных групп и (выборочно) видового
состава микрофлоры природных сред района:
1.10.1.Микрофлора болот.
1.10.2.Микрофлора почв.
1.10.3.Микрофлора скальных выходов.
1.10.4. Микрофлора илов:
1.10.4.1.Речные илы.
1.10.4.2.Озерные илы.
1.10.4.3.Илы болот.
1.11. Описание биоценозов района:
1.11.1. Лесные биоценозы.
1.11.2.Болотные биоценозы:
1.11.2.1.Низинные болота.
1.11.2.2.Верховые болота.
1.11.3.Пойменные биоценозы.
1.11.4.Скальные биоценозы.
Исследования по каждому из разделов 1.8-1.11 проводятся параллельно в зонах I и II.
2. Экологический мониторинг района.
Исследования по разделу 2 проводятся в зонах I и II.
2.1. Метеорологические и фенологические наблюдения (составление многолетних рядов), формирование фенологического календаря.
2.2. Изучение динамики численности популяций животных (постоянно):
2.2.1. Беспозвоночные:
2.2.1.1. Насекомые.
2.2.1.2. Моллюски.
2.2.1.3. Веслоногие рачки.
2.2.1.4. Черви.
2.2.2. Рептилии и земноводные:
2.2.2.1. Лягушки, жабы, тритоны.
2.2.2.2. Змеи.
2.2.2.3. Ящерицы.
2.2.3. Рыбы:
2.2.3.1. Хариус, таймень.
2.2.3.2. Другие виды рыб.
2.2.3.3. Изучение маршрутов миграции.
2.2.4. Птицы:
2.2.4.1. Куриные.
2.2.4.2. Водоплавающие (утка, гусь, лебедь).
2.2.4.3. Враиовые.
2.2.4.4. Воробьинообразные, насекомоядные.
2.2.4.5. Дятел, поползень.
2.2.4.6. Кедровка.
2.2.4.7. Хищные птицы (сова, ястреб, орел и др.).
2.2.4.8. Изучение маршрутов миграции названных выше групп, кольцевание птиц.
2.2.4.9. Виды птиц, находящихся в районе «транзитом», кольцевание их.
2.2.4.10.Изучение энтомофауны и микрофлоры перелетных птиц.
2.2.5. Млекопитающие:
2.2.5.1Лесные мыши.
2.2.5.2.Белка, бурундук.
2.2.5.3.Лисица, росомаха.
2.2.5.4.Соболь.
2.2.5.5.Заяц.
2.2.5.6.Медведь.
2.2.5.7.Волк.
2.2.5.8.Лось, северный олень.
2.2.6. Изучение связей колебаний численности животных популяшгй с климатическими и гелиогеофизическими факторами.
2.2.7. Изучение роли перелетных птиц в обмене микрофлорой, энтомо- и гельминтофауной между биоценозами северной восточносибирской тайги и других природно-географических зон.
2.2.8. Изучение миграций позвоночных животных в связи с климатическими и гелиогеофизическими факторами.
2.3. Изучение динамики численности и физиологической активности популяций низших и высших растений в зависимости от климато-метеорологических и гелиогеофизических факторов:
2.3.1. Различные типы лесных биоценозов.
2.3.2. Болотные биоценозы:
2.3.2.1. Верховые болота.
2.3.2.2. Низинные болота.
2.3.2.3. Заболоченные земли.
2.3.3. Биоценозы открытых водоемов (озер).
2.3.4. Биоценозы ручьев и рек.
2.3.5. Скальные биоценозы.
2.3.6. Изучение динамики мерзлотных, особенно термокарстовых, процессов и их
роли в развитии биоценозов района (в частности, крупнобугристых
торфяников).
2.3.7. Оценка скорости круговорота веществ в условиях северной сибирской тайги и роли природной микрофлоры в этих процессах.
2.3.8. Изучение связи растительных сообществ с геологическими, геохимическими и геофизическими условиями.
2.3.9. То же применительно к микробным биоценозам.
2.3.10.Изучение роли локальных колебаний земного магнитного поля и теллурических токов в жизнедеятельности колониальных насекомых (муравьи, осы).
2.3.11.Мониторинг выпадений глобальных аэрозолей (вулканических, метеорных, техногенных) с целью выявления их влияний на развитие биоценозов в северных районах Восточной Сибири.
2.3.12.Мониторинг глобальных выпадений радионуклидов как отдаленных последствий ядерных испытаний и производственных аварий («эхо Чернобыля»).
3. Изучение процессов восстановления таежных и болотных биоценозов после природных катастроф:
3.1. Исследование роли лесных и торфяных пожаров в развитии биоценозов севера Восточной Сибири:
3.1.1. Комплексная оценка состояния лесов и болот территории заповедника с использованием наземных и аэрокосмических методов (закладка наземных пробных площадей, крупномасштабная аэросъемка, спутниковая спектрозональная аэросъемка).
3.1.2. Исследование динамики и этапности послепожарных сукцес-сионных процессов на разновозрастных лесных и болотных гарях территории заповедника (лесные пожары 1885, 1908, 1985, 1990-1995 гг.):
3.1.2.1. Исследование влияния лесных и торфяных пожаров на микробные биоценозы почв, торфов и донных илов.
3.1.2.2. Исследование влияния пожаров на продуктивность лесов и болот.
3.1.2.3. Исследование влияния пожаров на брио- и лихено-флору таежных и болотных биоценозов.
3.1.2.4. Оценка влияния пожаров на кустарнички и травянистые растения.
3.1.2.5. Оценка влияния лесных пожаров на древостой, изучение этапности их восстановления.
3.1.2.6. Исследование динамики и этапности послепожарных сукцессионных процессов на верховых торфяниках.
3.1.2.7. Исследование влияния пожаров на видовой состав и численность беспозвоночных, входящих в состав лесных и болотных биоценозов:
3.1.2.7.1. Насекомые (в том числе различные виды комаров, мошек,
слепней и мух, сибирский гнус, а также пауков, жуков и бабочек).
3.1.2.7.2 Моллюски.
3.1.2.7.3 Гельминты.
3.1.2.8. Исследование влияния лесных и торфяных пожаров
на видовой состав и численность позвоночных,
входящих в состав лесных и болотных биоценозов:
3.1.2.8.1.Амфибии.
3.1.2.8.2.Рептилии.
3.1.2.8.3.Птицы:
3.1.2.8.3.1.Куриные.
3.1.2.8.3.2.Водоплавающие.
3.1.2.8.3.3.Насекомоядные.
3.1.2.8.3.4.Врановые.
3.1.2.8.3.5.Воробьиные.
3.1.2.8.3.6.Хищные.
3.1.2.8.4.Млекопитающие:
3.1.2.8.4.1.Грызуны и зайцы.
3.1.2.8.4.2.Парнокопытные (лось, олень).
3.1.2.8.4.3.Хищные (лисица, соболь, горностай, росомаха, волк, медведь).
3.1.2.8.5.Рыбы.
3.1.2.9. Исследование влияния пожаров на популяционно-генетические процессы индикаторных видов растений и животных (сосна, душистый горошек, лесная мышь и др.).
3.1.3. Изучение зависимости отдаленных эффектов, вызываемых пожарами, от типов почв и исходного состояния лесных и болотных биоценозов.
3.1.4. Исследование механизма послепожарной стимуляции роста деревьев:
3.1.4.1. Изучение влияния лесных и торфяных пожаров на динамику мерзлотных процессов в районе.
3.1.4.2. Изучение влияния лесных и торфяных пожаров на почвообразовательные процессы.
3.2. Исследование экологических последствий падения Тунгусского метеорита.
Поскольку практически все направления работ, обозначенные в разделе 3.1, проводятся параллельно в зонах I и П заповедника, т.е. на территории, подвергшейся прямому воздействию взрывной волны и термических факторов Тунгусского взрыва, и на территории, влиянию их не подвергавшейся, которую можно рассматривать как контрольную по отношению к первой, большая часть пунктов, относящихся к разделу 3.2, уже фактически включена в раздел 3.1 и описана выше. Сверх этого, однако, предполагается проведение следующих работ:
3.2.1. Сопоставление экологических последствий Тунгусского взрыва в его эпицентре (Метеоритная котловина), в зоне проекции траектории (вероятный ее азимут 95-110?, т.е. ось ВЮВ - ЗСЗ), в периферической части района разрушений (за пределами окружности радиусом в 10 км от эпицентра взрыва). Соответственно предполагается:
3.2.1.1. Сравнительное изучение процессов восстановления леса на территории сплошного вывала ив зоне частичного лесоповала.
3.2.1.2. Изучение особенностей развития участков уцелевшего докатастрофного леса в эпицентральной зоне района.
3.2.1.3. Изучение особенностей лесных и болотных биоценозов в эпицентре, в зоне проекции траектории и на периферии.
3.2.1.4. То же, в плане сопоставления популяционно-генетических процессов:
3.2.1.4.1. Составление площадной крупномасштаб-
ной карты величины генотипической
дисперсии в районе.
3.2.1.4.2. Изучение хромосомных нарушений у индикаторных видов, обитающих в указанных зонах.
3.2.3.4.3.То же, изучение изоферментного состава.
3.2.3.4.4.Изучение мутационного процесса у индикаторных видов почвенной микрофлоры в тех же зонах.
3.2.1.5. Сопоставление нарушений биоценозов в зоне Тунгусской катастрофы с аналогичными процессами, происходящими в зоне подземных ядерных взрывов.
3.2.1.6. Сопоставление экономических и популяционно-генетических процессов в районе Тунгусской катастрофы и на территориях, подвергшихся воздействию других катастроф, включая ядерные инциденты:
3.2.1.6.1.С зоной Чернобыльской аварии.
3.2.1.6.2.С районами Алтайского края, сопредельными Семипалатинскому полигону.
3.2.1.6.3.С территорией Восточно-Уральского следа.
3.2.1.6.4.С территорией, подвергшейся воздействию радионуклидов вследствие ядерных инцидентов в районе Томска.
3.2.1.6.5.В таежных биоценозах, подвергшихся воздействию вулканических извержений (Камчатка).
4. Формирование банка данных, относящихся к характеристике экологических процессов в районе Тунгусской катастрофы.
* * *
Выполнение данной программы рассчитано на длительный срок (минимально - 20 лет) и предполагает формирование в Ванаваре в составе заповедника Проблемной лаборатории экологии северных лесов с постоянно действующим стационаром в районе Тунгусской катастрофы. Соисполнителями программы могут быть ряд научных учреждений России, стран СНГ и дальнего зарубежья, которые уже принимали участие в работах в районе Тунгусского метеорита:
Комплексная самодеятельная экспедиция (гг. Томск, Новосибирск, Москва, Красноярск и др.); Институт леса и древесины СО РАН (г. Красноярск); Институт цитологии и генетики СО РАН (г. 11овосибирск); Лаборатория палеомагнетики Красноярского геологического управления; Московский государственный университет; Институт геохимии и аналитической химии РАН (г. Москва); Институт обшей генетики РАН (г. Москва); Институт растениеводства Российской академии сельскохозяйственных наук (г. Санкт-Петербург); Томский государственный университет; НИИ биологии и биофизики при Томском госуниверситете; Вычислительный центр СО РАН (г. Новосибирск); Томский политехнический университет; Комитет по метеоритам РАН (г. Москва), Комиссия по метеоритам и космической пыли СО РАН (г. Новосибирск); Международный институт леса (г. Москва); Болонский университет (Италия).
Кроме того, при развертывании работ по изучению миграции птиц необходима кооперация с профильными научными подразделениями стран Средней Азии, Китая и Индии.
К настоящему времени имеются достаточно представительные заделы по следующим направлениям работ (см. выше Программу):
1.1; 1.2; 1.4; 1.6; 1.7; 1.9.1; 1.9.3; 1.11; 2.3.5; 2.3.10; 2.3.11; 3.1.1; 3.1.2; 3.1.2.9; 3.2.1; 4.
Указанные материалы опубликованы в ряде отечественных и зарубежных изданий.
Литерааура
Бережной В.Г., Драпкина Г.И. Изучение аномального прироста леса в районе падения Тунгусского метеорита// Метеоритика. 1964. Вып. 24. С. 162-169.
Бидюков Б.Ф. Термолюминесцентный анализ почв района Тунгусского падения // Актуальные вопросы метеоритики в Сибири. Новосибирск: Наука, 1988. С. 96-104.
Бояркина А.П., Сидорас С.Д. Палеомагаитные исследования в районе Тунгусского метеорита // Геология и геофизика. 1974. № 3. С. 79-89.
Бояркина А.П., Васильев Н.В., Глухов Г.Г. и др. К оценке космогенного притока тяжелых металлов на поверхность Земли // Космическое вещество и Земля. Новосибирск: Наука, 1986. С. 203-206.
Васильев Н.В., Львов Ю.А., Гришин Ю.А. и др. Поиски вещества Тунгусского метеорита в торфах междуречья Подкаменной и Нижней Тунгусок //Проблемы космохимии. Киев: Наукова думка, 1974а. С. 60-69.
Васильев Н.В., Батищсва А.Г. О связи ускоренного возобновления леса с траекторией падения Тунгусского метеорита //Вопросы метеоритики. Томск: Изд-во Том. ун-та, 1976. С. 149-160.
Васильев Н.В., Дмитриенко В.К., Федорова О.П. О биологических последствиях Тунгусского взрыва // Взаимодействие метеоритного вещества с Землей. Новосибирск: Наука, 1980. С. 188-195.
Васильев Н.В., Кухарская Л.К., Бояркина А.П. и др. О механизме стимуляции роста растений в районе падения Тунгусского метеорита //
Взаимодействие метеоритного вещества с Землей. Новосибирск: Наука, 1980а. С. 195-202.
Виноградов А.П., Девирц А.Л., Дойкина Э.И. Концентрация "С » атмосфере во время Тунгусской катастрофы и антивещество //ДАН СССР. 1966. Т. L68,№4. С. 900-903.
Голенецкий СП., Степанок В.В., Колесников Е.М. Признаки космохимической аномалии в районе Тунгусской катастрофы 1908 г. // Геохимия. 1977. № 11. С. 1635-1645.
Голенецкий СП., Степанок В.В., Колесников Е.М. К поискам вещества Тунгусского космического тела // Взаимодействие метеоритного вещества с Землей. Новосибирск: Наука, 1980. С. 102-115.
Драгавцев В.А., Лаврова Л.А., Плеханова Л.Г. Экологический анализ линейного прироста сосны обыкновенной в районе Тунгусской катастрофы 1908 г. // Проблемы метеоритики. Новосибирск: Наука, 1975. С. 132-141.
Ерохина А.А. Таежные гумусированные длителыю-сезонно-мерзлотные почвы тайги Красноярского края (по данным района падения Тунгусского метеорита) // Тез. докл. к конференции почвоведов Сибири и Дальнего Востока. 11овосибирск, ноябрь-декабрь 1962. Горно-Алтайск: Горно-Алтайское кн. изд-во, 1962. С. 70-72.
Кардаш А.В. О магнитном склонении в районе падения Тунгусского метеорита // Метеоритные исследования в Сибири. Новосибирск: Наука, 1984. С. 74-80.
Кириченко Л.В., Гречушкина М.П. О радиоактивности почвы и растений в районе падения Тунгусского метеорита // Проблема Тунгусского метеорита. Томск: Изд-во Том. ун-та, 1963. С. 139-152.
Ковалевский А.Л., Резников И.В., Снопов Н.Г. и др. Некоторые данные О распределении химических элементов в почвах и растениях в районе падения Тунгусского метеорита // Проблема Тунгусского метеорита. Томск: Изд-во Том. ун-та, 1963. С. 125-133.
Колесников Е.М., Беттгер Т., Колесникова Н.В. Изотопный состав углерода и водорода в торфе с места взрыва Тунгусского космического тела // ДЛИ СССР. 1995. Т. 343, № 5. С. 669-672.
Купресова В.Б., Савельева И.П. и др. Некоторые особенности поведения слепней при поиске объектов питания // Этиология насекомых и клещей. Томск: Изд-во Том. ун-та, 1977. С. 76-86.
Курбатский Н.П. О лесном пожаре в районе Тунгусского падения 1908 г. // Метеоритика. 1964. Вып. 25. С. 168-172.
Курбатский Н.П. О возникновении лесного пожара в районе падения Тунгусского метеорита//Проблемы метеоритики. Новосибирск: Наука, 1975. С. 69-71.
Львов Ю.А, Лагутская Л.И., Иванова Г.М. Болота района паления Туш узкого метеорита//1 [роблема Тушусского метеорита Томск: Изд-во Том. ун-та, 1963. С. 34-47.
Львов Ю.А, Иванова Г.М. Провальные (термокарстовые) депрессии на крупнобугристых торфяниках района падения Тунгусского метеорита // Проблема Тунгусского метеорита. Томск: Изд-во Том. ун-та, 1963а. С. 48-58.
Львов Ю.А. О нахождении космического вещества в торфе // Проблема Тунгусского метеорита. Вып. 2, Томск: Изд-во Том. ун-та, 1967. С. 140-144.
Львов Ю.А, Васильев Н.В. О необходимости заповедования района Тунгусской катастрофы 1908 г. // Космическое вещество и Земля. Новосибирск: Наука, 1986. С. 34-44.
Мульдияров Е.Я., Лапшина Е.Д. Датировка верхних слоев торфяной залежи, используемой для изучения космических аэрозолей // Метеоритные и метеорные исследования. Новосибирск: Наука, 1983. С. 75-84.
Некрасов В.И. Емельянов Ю.М. Изучение роста леса в связи с проблемой Тунгусского метеорита// Метеоритика. 1964. Вып. 24. С. 152-161.
Некрасов В.И., Емельянов Ю.М. Особенности роста древесной растительности в районе Тунгусской катастрофы // Проблема Тунгусскою метеорита. Вып. 2. Томск: Изд-во Том. ун-та, 1967. С. 59-72.
Некрасов В.И., Емельянов Ю.М. К вопросу восстановления таксационных характеристик "докатастрофного" леса в районе падения Тунгусского метеорита // Проблема Tунгусского метеорита. Вып. 2. Томск: Изд-во Том. ун-та, 1967а. С. 123-126.
Несветайло В.Д., Ковал ни Н.Н. Динамика концентрации радиоуглерода в годичных кольцах деревьев из центра Тунгусской катастрофы // Метеоритные и метеорные исследования. Новосибирск: Наука, 1983. С. 141-151.
Пьявченко Н.И. Кратера не было. Болота междуречья Подкаменной Тунгуски и Чуни // Природа. 1962. №8. С. 39-42.
Сапронов Н.Л., Соболенко В.М. Некоторые черты геологического строения Куликовского палеовулкана триасового возраста (район падения Тунгусского метеорита в 1908 г.) // Проблемы метеоритики. Новосибирск: Наука, 1975. С. 13-19.
Фирсов Л.В., Журавлев В.К. Панычев В.А. Результаты анализов концентрации радиоуглерода в слоях древесины лиственницы из района Тунгусского падения // Метеоритные исследования в Сибири. Новосибирск: Наука, 1984. С. 67-76.
Фуряев В.В. Лесные пожары в районе падения Тунгусского метеорита и их влияние на формирование лесов // Проблемы метеоритики. Новосибирск: Наука, 1975. С. 72-87.
Шумилова Л.В. Очерк природы района падения Тунгусского метеорита // Проблема Тунгусского метеорита. Томск: Изд-во Том. ун-та. 1963. С. 22-33.
- Для комментирования войдите или зарегистрируйтесь