Assessing the impact of construction and installation works on flora during the laying of an inter-settlement gas pipeline in Samara Luka

Full Text

Введение

Строительство линейных объектов, включая магистральные газопроводы, сопровождается нарушением природных экосистем [1; 2]. Особенно чувствителен к таким воздействиям растительный покров, поскольку он формирует основу биоценозов и обеспечивает устойчивость ландшафтов. В условиях современных требований к экологической безопасности необходимо не только прогнозировать, но и реально оценивать последствия хозяйственной деятельности на биоразнообразие. В ходе инженерно-экологических [3; 4] изысканий изначально в 2023 году была проведена геоботаническая экспертиза растительного покрова на этапе проектирования межпоселкового газопровода от с. Рождествено до с. Гаврилова поляна (Волжский р-н, Самарская обл.) [5]. В дальнейшем от заказчика было получено техническое задание на установление влияния строительно-монтажных работ на растительный покров непосредственно при прокладке газопровода. Очевидным вариантом стало проведение работ на обоих этапах по единой методике и соответствующе сравнение состояния растительного покрова. Был проанализирован ряд показателей сравнения флор, в связи с чем одним из эффективных инструментов количественной оценки изменений флоры выбран коэффициент Жаккара, позволяющий объективно сравнить видовой состав до и после антропогенного воздействия. В рамках инженерно-экологических изысканий коэффициент Жаккара используется впервые. Настоящая работа направлена на применение этого метода для анализа влияния СМР при прокладке газопровода на территории Самарской Луки.

Цель исследования: в рамках заказа на геоботаническую экспертизу объекта «Межпоселковый газопровод от с. Рождествено до с. Гаврилова Поляна (Волжский р-н, Самарская обл.)», поступившего от научно-аналитического центра промышленной экологии Самарского государственного технического университета, оценить степень влияния строительно-монтажных работ на растительный покров.

Материалы, методика и результаты исследований

Геоботаническая экспертиза территории прокладки межпоселкового газопровода (Волжский район Самарской области, окрестности с. Рождествено) проводилась в 2023 году (на стадии проектирования) и в 2024 г. (на этапе проведения СМР) в три этапа: подготовительный, полевой и камеральный (рис. 1).

 

Рисунок 1 – Комплексная методика изучения растительного покрова [3]

 

На подготовительном этапе выполнен анализ архивных и фондовых материалов по флоре и растительности Самарской Луки [6–14], а также данные инженерно-экологических изысканий и топографические карты [15–17]. Определены границы объекта и буферной зоны (10–15 м от оси трассы).

На полевом этапе натурные исследования осуществлялись методом маршрутной съёмки с закладкой учётных площадок размером 10 × 10 м на определенных пробных площадях (рис. 2), равномерно распределённых вдоль трассы газопровода с учётом разнообразия ландшафтных условий. На каждой площадке фиксировались: географическое положение (с GPS-привязкой), макро-, мезо- и микрорельеф, тип почвы, условия увлажнения, степень задернения, характер хозяйственного использования и антропогенного влияния.

 

Рисунок 2 – Основные пробные площади (участки) изучения растительного и животного мира по объекту

 

Флористический состав определялся путём полного перечисления видов сосудистых растений на учетной площадке. Виды идентифицировались с использованием общепринятых определителей [18; 19]. Названия видов приведены по сводке С.К. Черепанова [20]. Изучение фитоценозов проведено с учетом рекомендаций отечественных геоботаников [21; 22]. Для каждого вида оценивались: обилие по бальной шкале от «–» (чрезвычайно редко) до «5» (покрытие >75%); высота растений (средняя по ярусу); фенофаза (вегетация, цветение, плодоношение); проективное покрытие ярусов; аспект и общее состояние травостоя. Ярусность фитоценоза устанавливалась визуально. При наличии древесного или кустарникового яруса фиксировалась его сомкнутость и состав. Особое внимание уделялось выявлению видов, занесённых в Красную книгу Самарской области, а также лекарственных, ресурсных и синантропных растений.

Камеральная обработка включала составление конспекта флоры по единой форме (с указанием жизненной формы по И.Г. Серебрякову и К. Раункиеру, экоценотипа, фитоценотипа, ареала, природоохранного статуса и значения), классификацию фитоценозов в ассоциации по доминантному принципу (например, полынково-мятликовая ассоциация Poa angustifolia – Artemisia austriaca) [21; 22] и ретроспективный анализ изменений флоры до и после начала строительно-монтажных работ. Для количественной оценки трансформации растительного покрова использован коэффициент Жаккара [23; 24].

В результате проведенного натурного обследования территории прокладки газопровода в 2023 году и в 2024 году было установлено следующее.

1. В 2023 году – этап проектирования газопровода – 167 видов сосудистых растений. В объем флоры включены и аборигенные и адвентивные виды растений (возрастом более 2 лет). Аборигенных видов – 131, адвентивных видов – 36, что составляет 27,5% от общего объема флоры [5].
2. В 2024 году – этап строительно-монтажных работ – выявлено 210 видов сосудистых растений. В объем флоры включены и аборигенные и адвентивные виды растений (возрастом более 2 лет). Аборигенных видов – 167, адвентивных видов – 41, что составляет 19,5% от общего объема флоры.

Основным инструментом, определяющим влияние СМР на растительный покров, в данном случае является ретроспективный анализ флоры. Ретроспективный анализ проводился на основе сравнения геоботанических описаний, выполненных в ходе проектирования объекта, и геоботанических описаний при СМР (табл. 1). Разница в описаниях вызвана различиями абиотических факторов – разница климатических условий – температура, влажность, а также сезонностью проведения работ. Увеличение количества видов связано с корректировкой трассы газопровода и включением в зону прокладки на этапе строительно-монтажных работ территории участка 16 с описаниями 38 (Дубрава ландышево-разнотравная) и 39 (Дубрава бересклетово-ландышевая).

 

Таблица 1 – Значения коэффициента Жаккара для сравниваемых флор на этапе проектирования (2023 г.) и в ходе СМР (2024 г.)

Пробная площадь (участок)	Номер учетной площадки	2023 г.	2024 г.	Число общих видов	Коэффициент Жаккара
1	1	26	30	25	0,81
	2	35	37	35	0,95
	3	27	29	26	0,87
2	4	35	36	34	0,92
	5	27	29	25	0,81
3	6	33	35	32	0,89
	7	27	30	27	0,90
	8	27	31	26	0,81
	9	30	32	29	0,88
4	10	28	31	28	0,90
	11	27	32	27	0,84
5	12	30	34	29	0,83
	13	21	28	21	0,75
6	14	25	30	25	0,83
	15	28	33	28	0,85
7	16	18	23	17	0,71
	17	20	27	20	0,74
8	18	21	25	21	0,84
	19	23	28	23	0,82
9	20	22	24	21	0,84
	21	29	30	28	0,90
10	22	29	30	28	0,90
	23	27	29	27	0,93
11	24	22	29	22	0,76
	25	28	30	27	0,87
	26	26	30	26	0,87
12	27	31	36	31	0,86
	28	27	32	27	0,84
	29	21	27	21	0,78
13	30	27	31	27	0,87
	31	26	31	26	0,84
14	32	30	32	29	0,88
	33	25	32	25	0,78
15	34	32	34	31	0,89
	35	27	28	27	0,96
16	36	21	38	21	0,55
	37	26	36	26	0,72
	38	0	16	0	–
	39	0	15	0	–

 

Самым распространенным и понятным показателем флористического сходства является коэффициент Жаккара:

Kᵢ = c / (a + b − c),

где a – число видов в одной флоре, b – число видов во второй флоре, c – число видов общих для двух флор. Пределы этого коэффициента от 0 до 1, причем Kᵢ = 1 означает полное сходство, флор (абсолютное совпадение списков), а Kᵢ = 0 означает, что флоры не имеют ни одного общего вида [23; 24]. Нами были произведены расчеты коэффициента Жаккара, результаты которых отражены в таблице 1.

Как видно из таблицы 1, значение коэффициента Жаккара на большинстве площадок близко к 1, что говорит о незначительной разнице во флорах, соответственно производимые СМР не оказывают негативного воздействия на растительный мир объекта, что отражается в отсутствии снижения разнообразия флоры.

Если говорить о качественных изменениях растительного покрова, то следует отметить, что на этапе СМР (по данным полевых обследований 2024 г.) выявлено следующее.

1. В видовом составе выявлено незначительное снижение встречаемости редких и требовательных к условиям обитания видов, таких как Salvia tesquicola (Шалфей остепненный), Aconogopon alpinum (Таран альпийский) и др. Также отмечено появление синантропных и рудеральных видов, таких как Chenopodium album (марь белая), Conyza canadensis (кониза канадская), Arctium lappa (лопух большой) и др. [25].
2. В структуре и типах растительных сообществ отмечено, что до СМР (2023 г.): преобладали степные и луговые ассоциации с выраженной ярусностью и высокой продуктивностью: Полынково-мятликовая ассоциация (Poa angustifolia – Artemisia austriaca); Мятликово-разнотравные сообщества с участием Lotus corniculatus, Trifolium; На пойменных участках – луговые ценозы с Filipendula vulgaris, Knautia arvensis и др. А во время СМР (2024 г.) наблюдается: фрагментация фитоценозов в зоне прокладки траншеи, снижение проективного покрытия (в отдельных местах до 60–65% против 80–90% ранее), доминирование корневищных и однолетних видов на нарушенных участках, формирование вторичных пырейно-разнотравных ассоциаций (Elytrigia repens как эдификатор).

Кроме того, во время СМР произведена обрезка (опиловка) деревьев на ряде площадок. Деревья вдоль автодороги, где прокладывается газопровод, характеризуются снижением жизненности и чаще всего признаются угнетенными, с низкой жизненностью. Обычно деревья, расположенные вдоль трассы в 1–3 ряду, не являются местом гнездования птиц и создания жилищ млекопитающих. Листья обычно поврежденные, запыленные. Части деревьев (мелкие и крупные ветви), оказавшиеся на поверхности почвы после опиловки, могут выполнять роль пищевого субстрата и защитных объектов в жизни мелких млекопитающих, некоторых птиц, пресмыкающихся, насекомых и других групп животных.

Заключение

Строительно-монтажные работы при прокладке газопровода оказали умеренное, но локальное влияние на состояние растительного покрова: отмечено снижение видового разнообразия и изменение структуры фитоценозов. Наиболее уязвимыми оказались луговые и степные сообщества, где произошла частичная утрата ценных видов, включая редкие и охраняемые. Одновременно наблюдалось увеличение доли синантропных и рудеральных видов (например, Chenopodium album, Conyza canadensis, Elytrigia repens). Расчёт коэффициента Жаккара подтвердил незначительную разницу на этапе проектирования и на этапе СМР. На отдельных участках трассы газопровод проложен без нарушения почвенно-растительного покрова, что свидетельствует о возможности минимизации экологического ущерба при соблюдении природоохранных требований.

About the authors

Olga Viktorovna Kozlovskaya

Samara State Technical University

Author for correspondence.
Email: savenkoov@mail.ru

candidate of biological sciences, associate professor of Chemical Technology and Industrial Ecology Department

Russian Federation, Samara

Valentina Nikolaevna Ilyina

Samara State University of Social Sciences and Education

Email: ilina@sgspu.ru

candidate of biological sciences, associate professor of Biology, Ecology and Methods of Teaching Department

Russian Federation, Samara

Anastasia Vitalievna Masterova

Samara State Technical University

Email: masterova.2003@gmail.com

master student of Chemical Technology and Industrial Ecology Department

Russian Federation, Samara

Natalya Anatolyevna Rogova

Samara Oblast Children's Ecological and Biological Center

Email: natalya-rgv@mail.ru

head of Regional Ecostation

Russian Federation, Samara

References

Supplementary files