Отчёт об Экспедиционной деятельность Института аридных зон

ЭКСПЕДИЦИОННАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ ИАЗ ЮНЦ РАН В 2013 Г.
В 2013 году Институтом аридных зон были проведены 11 наземных и 11 морских
экспедиций, в которых приняли участие 24 человека (Приложение 1). Экспедиционные
работы проходили на территории Южного федерального округа и в акваториях Азовского
и Черного морей (Приложение 2).
Морские экспедиции можно разделить по районам на три группы: Таганрогский
залив, Азовское море и Черное море.
В Таганрогском заливе на НИС «Профессор Панов» совместно с ЮНЦ РАН проведены 6
рейсов, охвативших все сезоны года. В ходе них изучалась первичная продукция и
деструкция органического вещества в комплексе с изучением динамики планктонного и
бентосного сообществ, содержание в воде органоминеральной взвеси, фитопигментов,
гидрологических и гидрохимических параметров Таганрогского залива. Типовой состав
океанологических наблюдений:
1) Измерение метеорологических величин (температура воздуха, скорость и
направления ветра) и регистрация гидрометеорологических явлений.
2) Местоположение станции (координаты, время по GPS), глубина (эхолот Furuno
FCV 1200L), измерение прозрачности воды (диск Секки).
3) Отбор проб воды для определения гидрохимических параметров на борту судна
(температура воды, рН (экспресс метод), кислород (титрование), биогенные
элементы).
4) Отбор проб воды для определения общей взвеси и взвешенного органического
вещества.
5) Отбор проб хлорофилла-А (хл-А).
6) Сбор эоловой пыли в седиментационную ловушку. Для последующего определения
органического вещества в атмосферных выпадениях (по запросу).
7) Отбор
проб
донных
отложений
для
последующего
определения
в
них
органического вещества.
8) Отбор проб зообентоса модифицированным дночерпателем Петерсена в 3-х
кратной повторности.
В Черном и Азовском морях работы проводились по установленной сетке станций в
мае, июле и ноябре 2013 года. Целью рейсов был сбор материала для изучения основных
закономерностей функционирования экосистемы Азовского и Черного морей в весенний,
летний и осенний периоды, а также оценки воздействия антропогенной деятельности и
природной изменчивости абиотических факторов на состояние биологических сообществ.
Состав работ во многом схож с океанологическими наблюдениями в Таганрогском заливе, но
расширены горизонты опробования в соответствие с руководящими документами. Состав работ:
1. Регистрация местоположения каждой станции (координаты по GPS), основных
метеопараметров, измерение прозрачности воды в светлое время суток (диск Секки).
2. Регистрация температуры, электропроводности
воды в слое
поверхность-дно
(Азовское море и мелководныечерноморские станции) или 0 – 250 м (глубоководные
станции) зондом SBE-19, на всех на станциях.
3. Отобор проб воды батометрами Нискина в поверхностном и придонном горизонтах
(Азовское море), на стандартных горизонтах (0, 10, 25, 50, 100, 150, 200 м) в Черном
море; определение концентрации минеральных форм биогенных элементов (азот,
фосфор, кремний), концентрации растворённого кислорода, сероводорода, рН, общую
щелочность, Eh (в судовых условиях), на комплексных станциях.
4. Отбор пробы для определения содержания хлорофилла-А (хл-А), а также общего и
органического взвешенного вещества в поверхностном горизонте на станциях.
5. Отбор проб фито- и микрозоопланктона (на стандартных горизонтах), сетного и
желетелого зоопланктона (горизонт 0 – 100 м), макробентоса на станциях.
Наземные экспедиции проходили в соответствии с тематическими направлениями
научно-исследовательской работы ИАЗ ЮНЦ РАН и хоздоговорной тематикой. В
наземных экспедициях выделяется серия сезонных исследований (зима, весна, лето,
осень) Кумо-Манычской впадины и оз.Маныч-Гудило. Основные задачи экспедиций:
1.
Изучение особенностей в зимний, весенний, летний и осенний периоды
гидрологических и гидрохимических характеристик водоемов системы исследуемой
территории.
2.
Изучение размещения птиц в пределах района исследований. Картирование
мест встреч редких видов птиц.
3.
Оценка состояния планктонных сообществ обследуемых водоемов.
4.
Оценка сезонного состояния донных сообществ водной системы Маныч-
Чограй.
5.
Выполнение работ на мониторинговых участках по изучению засоления
почв долины Маныча.
Отбор проб воды производился по утвержденной сетке станций. Выполняли
наблюдения за глубиной, температурой воды, воздуха, прозрачностью, волнением,
скоростью и направлением ветра, облачностью и другими атмосферными явлениями.
Отбор проб воды для определения солености осуществлялся с придонного и
поверхностного горизонта. Наблюдение за состоянием поверхности воды производилось
визуально. Определение прозрачности воды выполнялось с помощью диска Секки.
Гидрология, гидрохимия и метеорология. Комплекс наблюдений включал определение:
1. Местоположение станции (координаты, время) (по GPS).
2. Глубины.
3. Прозрачности и температуры воды.
4. Изучение гидрологических характеристик с помощью зонда.
5. Определение силы и направления ветра, температуры воздуха, облачности.
6. Взятие проб воды для определения ионного состава.
7. Определение растворенного в воде кислорода.
Планктон. Отбор проб для проведения качественного и количественного анализа
пелагической флоры и фауны производился ведром с поверхности. В качестве фиксатора
использовали кислый раствор Люголя. Отобранные пробы зоопланктона фиксировали 4%
формалином. Обработка проб будет осуществляться в лабораторных условиях с
использованием люминесцентной микроскопии.
Зообентос. Количественные пробы зообентоса отобраны дночерпателем Петерсена,
одновременно отмечали тип донных осадков, степень наполненности дночерпателя, а
также определяли солёность портативным рефрактометром в полевых условиях. Пробы
зообентоса в дальнейшем промывали через бентосный мешок с ячейкой 500 мкм и
фиксировали в герметично закрывающемся пластиковом контейнере раствором 4 %
формальдегида или 70 % спиртом. Качественный состав зообентоса прибрежных
биотопов учтен методом ручного сбора. Определение видового состава и подсчёт
количественных характеристик будут проводиться в лабораторных условиях.
Орнитофауна. Проведены исследования видового состава, размещения, структуры
населения птиц водоемов Кумо-Манычской впадины в осенний период с помощью
маршрутных учетов.
Почвоведение. Работы включали отбор почвенных проб с горизонтов 0-20 см, а
также 20-60 см, описание почв в полевых условиях (плотность, влажность, мехсостав,
цвет); подготовка проб к лабораторным анализам (высушивание, перетирание),
первичный
анализ
засоленности
методом
сухого
остатка
(Аринушкина,
1970).
Статистическая обработка результатов обработки проб будет проведена с помощью
пакета прикладных программ Microsoft Excel.
В период с 30 мая по 9 июня 2013 года была проведена комплексная геологическая
полевая экспедиция в Константиновском районе Ростовской области. Экспедиционные
полевые
работы
выполнялись
на
Северо-Кондаковском
ключевом
участке,
расположенном на территории Константиновского района Ростовской области (см.
Приложение 2). Цели экспедиции:
 Отработка геологических маршрутов;
 Проведение штуфного и донного опробования;
 Подспутниковые газогеохимические наблюдения с целью проверки аномалий
флюидонасыщения, предположительно связанных с рудными объектами,
выявленных по материалам космической съемки.
 Сбор геологических материалов;
В ходе экспедиции был проведен комплекс полевых исследований и натурных
экспериментов. В результате подготовительного этапа экспедиции сотрудниками отдела
геологии кроме математической обработки материалов дистанционного зондирования
земли и выделения аномалий флюидонасыщения (ИФ) верхней части разреза и
приповерхностных отложений проведена обработка геофизических данных (магнитного и
гравитационного полей) и выделены геофизические аномалии. В рамках принятой
геологической модели исследуемого участка поставлена задача изучения взаимосвязи
геофизических, газогеохимических аномалий и аномалий флюидонасыщения. Для
решения этой задачи выполнялись следующие работы:

Сбор геологических материалов. Проведение геологических маршрутов и отбор
штуфных проб коренных пород с целью дальнейшего лабораторного определения в
них искомого элемента (золото, полиметаллы, платина);
 Отбор проб донных отложений для изучения вторичных геохимических ореолов с
целью локализации рудоносных зон;
 Проведение комплексной газогеохимической съемки. Измерение в почвенном
воздухе концентраций радона, водорода, кислорода и метана для наземной
проверки генезиса аномалий флюидонасыщения над прогнозируемыми рудными
телами, фиксируемых на материалах ДЗЗ.
В период с 7 по 13 августа 2013 г была проведена комплексная экспедиция по АзовоКубанским лиманам (Ахтаро-Гривенская система). Приазовские лиманы в районе дельты
Кубани характеризуются слабой изученностью вследствие затрудненности доступа. В то
же
время
этот
район
является
важным
для
рекреационно-туристической
и
природоохранной деятельности, характеризуется значительными площадями водно-
луговых угодий, с расположенными на них многочисленными охотхозяйствами. Район
имеет также важное значение как один из путей миграций птиц. Ранее отдельно изучалась
орнитофауна этого района (многочисленные наблюдения орнитологов в разные периоды)
и состояние гидробиологических сообществ (эспедиции ММБИ КНЦ РАН и ЮНЦ 19972004 гг). Проводимая экспедиция была посвящена комплексному изучения биоты
различных лиманов, находящихся в окрестностях Бейсугского лимана (подробно
изученного в ходе летней экспедиции 2012 г) в летний период. В ходе работы были
исследованы гидролого-гидрохимический режим, донные и планктонные сообщества
лиманов юго-восточной части побережья Азовского моря, проведены орнитологические
наблюдения. Материалы собранные в экспедиции позволят
 Исследование
планктонных
сообществ
лиманов
юго-восточной
части
побережья Азовского моря
 Исследование гидрохимических характеристик лиманов юго-восточной части
побережья Азовского моря
 Исследование энтомофаунистических комплексов юго-восточной части
побережья Азовского моря
 Орнитологические наблюдения
Основные задачи экспедиции:
1. Исследование основных гидролого-гидрохимических параметров.
2. Изучение таксономической структуры макрозообентоса; определение количественных
характеристик таксономических групп (численности и биомассы); выявление
структуры и закономерностей распределения бентосных сообществ на различных
глубинах и субстратах.
3. Исследования видового состава и количественных характеристик фито-, микрозоо- и
зоопланктона Кубанских лиманов.
4. Выявление и оценка влияния степени удалённости от моря на состав фаунистических
комплексов планктона.
5. Сбор материала по Жесткокрылым и прямокрылым насекомым.
6. Изучение пространственного (топического и биотопического) размещения птиц в
пределах района исследований;
В рамках работ по грантам РФФИ 12-04-00061 «Микобиота азональных типов
растительности аридных зон юго-запада России» и 12-04-10011 были проведены две
экспедиции. В период с 11 по 23 октября 2013 на территории Волгоградской и
Астраханской областей и в период с 30 октября по 12 ноября 2013 г. на территории
Волгодонского, Шолоховского и Верхнедонского районов Ростовской области.
Микобиота степной и пустынной растительных зон России и, в частности,
европейской части, изучена недостаточно. В то же время грибы являются неотъемлемым
компонентом практически всех наземных и водных экосистем. Отдельный интерес
представляют грибы азональных (лесных, луговых, солончаковых) сообществ региона.
Основными задачами исследований явились изучение видового разнообразия различных
таксономических групп грибов региона, а также выявление особенностей географического
распространения и экологии ряда видов и внутривидовых таксонов грибов.
В рамках работы по изучению микобиоты азональных типов растительности
аридных зон юго-запада России в период с 11 по 23 октября 2013 г. были исследованы
различные
участки
Волго-Ахтубинской
поймы
преимущественно
в
пределах
одноименного Природного парка (Волгоградская область), а также прилегающие к пойме
балочные системы с различными эдафическими вариантами степных сообществ. В период
с 30 октября по 12 ноября исследовались различные естественные (пойменные луга, леса
пойменные, аренные и байрачные) и искусственные (посадки лиственных и хвойных
пород) фитоценозы на территории Волгодонского и Шолоховского районов Ростовской
области. Основные задачи экспедиций:
1. Изучение
таксономического
разнообразия
грибной
биоты
азональных
типов
растительности региона.
2. Изучение эколого-трофической структуры выявленной микобиоты.
3. Изучение особенностей симбиотических связей грибов и высших растений (микориза,
паразитизм).
4. Выявление редких видов грибов, включенных или рекомендуемых в Красные книги
разных уровней.
Материалы и методы. Сборы проводились маршрутным методом в луговых, лесных и
степных сообществах, отличающихся по степени увлажненности, характеру почвенного
покрова и антропогенной нагрузки. Также были обследованы рудеральные местообитания
(залежи, выгоны). Исследования растительного покрова проведены геоботаническими
методами
с
использованием
типовой
программы
«Программы
флористических
исследований» (1987). Названия таксонов растений даны по сводке С.К. Черепанова
(1995). Названия таксонов грибов даны в соответствии с данными Интернет-ресурса
www.indexfungorum.org
В 2013 году сотрудники ИАЗ ЮНЦ РАН приняли участие в трех сезонных
совместных с ЮНЦ РАН и НСО МГУ экспедициях в дельте Дона. Целями комплексных
экспедиций являлось изучение термохалинной структуры речных и эстуарных вод,
гидрохимических параметров, миграции тяжелых металлов и макрокомпонентов взвеси,
планктонного и бентосного сообществ в период половодья, зимней и летней межени,
проведение практики студентов базовой кафедры ЮНЦ РАН в дельте Дона и Таганрогском
заливе Азовского моря, для достижения которых поставлены следующие задачи:
1. Провести регистрацию местоположения станции (координаты по GPS), основных
метеопараметров, измерение прозрачности воды (диск Секки) при работе с
маломерного судна.
2. Выполнить регистрацию температуры, электропроводности воды.
3. Отобрать с борта маломерного судна пробы воды и определить в условиях НЭБ
«Кагальник» концентрацию минеральных форм биогенных элементов (азот, фосфор,
кремний), концентрацию растворённого кислорода, концентрацию валового азота,
фосфора и растворённого органического углерода.
4. Отобрать с борта маломерного судна пробы для определения содержания хлорофиллаА (хл-А), а также общего и органического взвешенного вещества в воде.
5. Отобрать пробы для определения содержания тяжелых металлов, гранулометрического
состава и макрокомпонентов взвеси в различных участках дельты Дона.
6. Отобрать пробы микрофитопланктона, зоопланктона, микрофитобентоса на на
станциях в дельте Дона и на взморье.
Кроме вышеперечисленных, в 2013 году было выполнено 2 экспедиции в рамках
работ по хоздоговорной тематике.
В период с 1 по 15 июля 2013 года проведены комплексные натурные
исследования, включающие ботанические, почвенные, зоологические и геологические
наблюдения в месте крушения поезда на станции Белая Калитва и прилегающих участках
городской территории в рамках исследования оценка воздействия на среду и биоту в
результате крушения поезда на станции Белая Калитва 9 мая 2013 года. В результате
полевых работ установлены участки загрязнения подсолнечным маслом, тяжелыми
металлами и нефтепродуктами, выполнен анализ воздействия на растительный покров и
животный мир. Разработаны рекомендации для оценки ООС района аварии. Проведена
оценка эффективности и целесообразности методов сбора и утилизации загрязняющих
веществ.
В период с 13 по 25 сентября 2013 года прошла комплексная экспедиция по
изучению экологического состояния реки Хопер в пределах Волгоградской области. Цель
экспедиции являлась оценка состояния водной и наземной экосистем долины реки Хопер
в нижнем течении. Задачи:
 Отбор проб макрозообентоса на различных участках и глубинах р.Хопер;
 Исследование фитопланктона;
 Отбор проб макрозообентоса на различных участках и глубинах р.Хопер;
 Исследование фитопланктона;
 Исследование зоопланктона;
 Оценка осенней энтомофауны и супралиторальной фауны беспозвоночных;
 Изучение пролетной и гнездящейся орнитофауны;
 Изучение видового состава высшей водной растительности;
 Изучение растительных ресурсов прибрежных экосистем.
Проведенные в 2013 году экспедиционные исследования по темам «Современное
состояние и многолетняя изменчивость прибрежных экосистем южных морей России»,
«Влияние экосистемных перестроек на биоту Азовского и Каспийского бассейнов в процессе
изменения
климата
и
антропогенного
воздействия»,
«Выявление
закономерностей
формирования гидролого-гидрохимического режима и биота водоемов Кумо-Манычской
впадины в условиях хронического осолонения» и другим позволили собрать натурные
данные о состоянии абиотической и биотической компонент наземных и морских
экосистем.
Приложение 1
Список сотрудников ИАЗ ЮНЦ РАН, принявших участие в экспедиционных
работах в 2013 году
1. Саяпин В.В., начальник экспедиции, планктонолог
2. Шохин И.В, бентолог, с.н.с.
3. Динкевич М.А., орнитолог, с.н.с.
4. Алёшина Е.Г., гидрохимик, инж.-иссл.
5. Савикин А.И., бентолог м.н.с.
6. Олейников Е.П., м.н.с., океанолог;
7. Хвостенко Д.Д., стажер-иссл., гидрохимик
8. Парада С. Г., д.г.-м.н., зав.отделом, геолог;
9. Давыденко Д. Б., в.н.с, геолог;
10. Мохов А. В., к.м-г.н., в.н.с., гидрогеолог;
11. Матвеев И. А., ст.-иссл., геолог
12. Клещенков А.В., к.г.н., начальник экспедиции.
13. Ильина Л.П., в.н.с., к.с.х.н., начальник экспедиции;
14. Булышева Н.И.., к.б.н., с.н.с., бентолога;
15. Сушко К.С., ст.-иссл., географа;
16. Набоженко М.В., с.н.с., к.б.н., начальник экспедиции;
17. Ребриев Ю.А., с.н.с., к.б.н., геоботаник;
18. Поважный В.В., с.н.с., к.б.н., гидробиолог;
19. Польшин В.В., с.н.с., к.г.н., литолог;
20. Войкина А.В., м.н.с., к.б.н., гидрохимик;
21. Григоренко К.С., м.н.с., океанолог;
22. Сойер В.Г., с.н.с., к.ф.-м.н., гидрохимик;
23. Терсков Е.Н., м.н.с., зоолог;
24. Кренева К.В., с.н.с., к.б.н., зоопланктонолог.
Приложение 2
Карта-схема экспедиционных исследований
ИАЗ ЮНЦ РАН в 2013 г.