Аннотация результатов, полученных в 2022 году
В 2022-2023 гг., в рамках реализации проекта проведены работы в пределах бассейнов рр. Морквашинка и Морквашка, а также реки Сумка (северо-запад Республики Татарстан), протекающей через территорию Раифского участка Волжско-Камского биосферного заповедника ЮНЕСКО, которые включали топографо-геодезические и гидрологические работы, а также оценку влияния деятельности бобра на трансформацию прибрежных фитоценозов. I. Топографо-геодезические работы проводились с целью построения детальных продольных профилей малых рек и фиксацией на них всех выявленных бобровых плотин и прудов, с их дальнейшей типизацией, а также отработки методики дистанционного (с использованием БПЛА) определения местоположения бобровых сооружений на реках. По результатам проведенных работ можно сделать следующие предварительные выводы. I.1. На продольном профиле ключевых рек Морквашинка и Морквашка мы выделяем три участка, четко различающиеся по уклону русла: участок с малыми уклонами (в среднем 3.6 м/км и 11 м/км, соответственно); участок со средними уклонами (в среднем 12 м/км и 17 м/км, соответственно); и участок со сравнительно большими уклонами (в среднем 65 м/км и 57 м/км, соответственно). На данные участки приходятся 71%, 23% и 6% всей длины реки Морквашинки, и 65%, 20%, 15% всей длины реки Морквашки, соответственно. I.2. Суммарная протяженность запруженного бобровыми плотинами русла реки Морквашинка составляет 7.98 км (48%), естественного (свободного от бобровой деятельности) русла – 8.6 км (52%), на Морквашке - 2.05 км (26%) и 5.75 км (74%), соответственно. Доля общей протяженности бобровых запруд на первом и во втором участках р. Морквашинка составляет 34%, на третьем участке – 0%, на р. Морквашка - 36%, 14% и 0%, соответственно. I.3. В период летней межени на р. Морквашинка, помимо естественного русла, сложенного грубым аллювием (разноразмерный и разноокатанный обломочный материал преимущественно карбонатных пород), также выделяются сухие (на момент обследования) запрудные участки с заброшенными и разрушенными плотинами, которые идентифицируются по наличию сохранившегося прудового наилка (мощность от первых дециметров до 2 м и более). Такие участки занимают около 16% от суммарной длины русла. I.4. Общее количество действующих бобровых плотин вдоль всего русла реки Морквашинка составляет 61 ед., а на р. Морквашка - 40 ед. Из них большая часть (53% и 93%, соответственно) расположена на участке русла реки с малыми уклонами, а меньшая (47% и 7%) – со средними. На р. Морквашинка 7 плотин (12%) выявлены на сухом участке. Средняя плотность плотин на реке Морквашинка составила 3.7 ед./км, на р. Морквашка - 5.2 ед./км и изменяется от 0 до 7.6 шт/км (7.3 ед./км). Наибольшее значение наблюдается на участке со средними уклонами. I.5. Среднее расстояние между плотинами в русле р. Морквашинка с малыми уклонами составляет 160 м, р.Морквашка - 43 м, на участке со средними уклонами – 50 м и 67 м, соответственно. В целом на р. Морквашинка на нижнем участке размеры прудов и плотин несколько выше, чем в среднем, а на р. Морквашка наблюдается обратная картина. Подавляющее большинство запруд располагается в русле реки, тогда как лишь небольшая часть выходит на низкую пойму. I.6. На ортофотопланах, полученных с БПЛА хорошо выделяется акватория прудов, сухие участки и отдельные плотины в русле и на пойме реки Морквашинка. Однако залесенность поймы не позволяет идентифицировать в деталях береговую линию прудов и большую часть бобровых плотин в летнее время года. По результатам топографической съемки (с помощью электронного тахеометра) одного из бобровых прудов с высокой точностью было определено положение береговой линии, высота плотины, отметка уреза воды и построена батиметрическая карта. II. Гидрологические работы на трех указанных реках включали измерение расходов воды, отбор образцов воды на мутность и содержание растворенных веществ в разных фазах гидрологического режима. В выявленных прудах бобрового происхождения было произведено определение мощности донных отложений, отбор придонных отложений для последующего их анализа на содержание биогенных элементов и их соединений и тяжелых металлов, радиоизотопного цезия-137 и определение их гранулометрического состава. Дополнительно были отобраны образцы наносов (с последующим определением их скорости накопления и гранулометрического состава), аккумулированных на поверхности низкой поймы, а также в русле с использованием ловушек донных отложений (для регистрации темпов аккумуляции внутри русловых (включая бобровые пруды) наносов с последующим определением их скорости накопления, гранулометрического состава и содержание органического вещества). Полученные в ходе полевых исследований данные находятся на момент написания отчета в различной стадии обработки. По каждому из анализируемых компонентов в отчете представлена графическая информация с учетом их изменений вдоль русел рр.Морквашинка и Морквашка. III. Фитоценотические исследования в прибрежной зоне в связи с деятельностью бобра. На территории Раифского участка Волжско-Камского государственного природного биосферного заповедника ЮНЕСКО выявлены статистически значимые изменения микроклиматических факторов среды под воздействием деятельности речного бобра. Установлено влияние данного зверя на изменение режимов увлажненности и освещенности местообитаний, богатства почв азотом, кислотности и солевого режима почв. В условиях кормовой и строительной деятельности бобра отмечено увеличение доли групп водных, водно-болотных и бореальных видов растений, а также экспансивный характер изменения их активности. Отмечено снижение активности распространения рудеральных видов в условиях деятельности бобра. Изменение таких факторов как увлажненность и освещенность местообитаний, скорее всего, напрямую связаны с деятельностью бобра и его образом жизни. Это происходит за счет непосредственного изъятия деревьев из древостоя, что приводит к увеличению освещенности. Запруживание и, как следствие поднятие, уровня воды на водоемах и водотоках приводит к увеличению увлажненности в достаточном количестве, чтобы стать причиной смены одних эколого-ценотических групп другими, более адаптированными к изменившимся условиям. Из этих результатов следует, то, что на участках подверженных воздействию речного бобра наблюдается сглаживание действий неблагоприятных климатических факторов как засуха, обеспечиваются наиболее оптимальные условия для сохранения и развития бореальных видов растений. Результаты по данному блоку опубликованы в: Nazarov, N.G.; Prokhorov, V.E.; Sharifullin, A.G.; Gusarov, A.V.; Lisetskii, F.N. The Influence of Eurasian Beaver (Castor fiber L.) Activity on the Transformation and Functioning of Riparian Phytocoenoses in the Southern Boreal Zone (European Russia). Earth 2023, 4, 384-397. https://doi.org/10.3390/earth4020021

Аннотация результатов, полученных в 2023 году
За отчетный период выявлены особенности распространения и некоторые морфометрические характеристики плотин и прудов, созданных бобром (Castor Fibre L.) вдоль десяти рек Волжско-Камского региона европейской части России. Выявленные особенности зависят от геоморфологических, литологических и ландшафтных особенностей этих рек и их бассейнов. Показана значительная роль уклонов рек, а также ландшафтного зонирования в размещении бобровых плотин и прудов вдоль малых рек в исследуемом регионе. В исследованных реках практически все бобровые постройки расположены на уклонах русла менее 3% (чаще всего менее 2%). На юге лесной зоны большинство плотин и прудов (около 90 %) расположены на склонах менее 1 %, тогда как в пределах возвышенностей лесостепной зоны картина меняется в зависимости от длины рек. Чем больше средний уклон реки (чем больше средняя высота бассейна реки), тем ниже при прочих равных условиях степень бобровой трансформации рек. Эта особенность лучше выражена на реках лесной зоны и менее выражена на реках, протекающих в лесостепной зоне. Анализ морфометрических параметров бобровых плотин показывает статистически значимые тенденции увеличения их высот по мере увеличения уклонов русла. Выявлены также статистически значимые тенденции уменьшения длины плотин и длины прилегающих к ним прудов при увеличении уклонов русел. Примечательно, что критические значения уклона русла для статистически значимого и относительно резкого изменения этих параметров составляют 1,45%, 1,07 (или 0,54)% и 0,65 (или 0,47)%, соответственно. Наибольшие средние высоты бобровых запруд приурочены к тем рекам, бассейны которых сложены суглинками (особенно плохо распаханными), по сравнению с «песчаными» речными бассейнами. Это может быть связано с особенностями соотношения поверхностного и подземного стока вод в этих бассейнах и, как следствие, различной интенсивностью половодно-паводкового стока рек, вызванного таянием снега или выпадением дождей. Гидрологические работы на исследуемых реках включали: определение расходов воды, отбор образцов на мутность и химический состав растворенных веществ, отбор приповерхностных донных отложений для последующего их анализа на содержание биогенных элементов и их соединений (азот, фосфор), тяжелых металлов (валовые и подвижные формы: кадмий, свинец, кобальт, медь, никель, цинк, хром, марганец, железо), радиоизотопного цезия-137, заложение седиментационных ловушек для регистрации темпов аккумуляции наносов в сезон 2024 года (с последующим определением их скорости накопления, гранулометрического состава и содержания органического вещества). В период весеннего половодья бобровые сооружения оказывают незначительное влияние на расходы воды. Также данные сооружения привели к снижению мутности воды ниже каскада (групп) плотин (в среднем на 20%). Наибольшее снижение мутности выявлено в период летних паводков. В меженный период измерение расходов и мутности воды в реках не проводились. Средняя в приплотинной части мощность аккумулированных наносов составляет 60-70 см. Наибольшие мощности таких наносов характерны для рек, бассейны которых сложены суглинистыми отложениями и сравнительно широко используются под сельскохозяйственные угодья, прежде всего, пашни. Как правило, в исследуемых малых реках наблюдается сокращение мощности "боброгенных" отложений вниз по течению. Такое распределение мощности отложений связано с одной стороны с изменениями морфометрии русел рек вниз по течению. С другой стороны, эта закономерность обусловлена тем, что верхние пруды первыми перехватывают основную массу смытого с поверхности водосбора почвенно-грунтового материала. Донные отложения в бобровых прудах малых рек, бассейны которых сложены преимущественно песчаными отложениями (Песчанка, Бродовка, Ацвеж, Кусер, Сербулак, частично Сумка), преобладает песчаная фракция (0.05-1мм), а в бассейнах с суглинистыми отложениями (Морквашка, Морквашинка, Заумят, Салаяз, Айгильдинка) преобладают илисто-глинистые фракции. Также наблюдается изменение гранулометрического состава донных отложениях в бобровых прудов от верхнего к нижнему течению. Концентрация цезия в донных отложениях прудов на всех участках течения рек существенно (в разы, иногда и на порядок величины и более) ниже, чем на участках водоразделов, которые отличаются слабыми темпами эрозии (леса). Выявлено снижение концентрации радиоактивного цезия в донных отложениях в бобровых прудов вдоль рек вниз по течению. В донных отложениях бобровых прудов большинства рек зарегистрированы повышенные концентрации (относительно регионального фона) ряда тяжелых металлов (свинец, кобальт, никель, хром и марганец). В крупных бобровых прудах рек Песчанка и Сербулак встречаются высокие концентрации железа и марганца. Наибольшие скорости седиментации в прудах наблюдаются в весенний период, наименьшие - в период осенних паводков (за исключением летне-осенней межени). При этом в прудах накапливается в несколько раз (иногда и на порядок) больше наносов, чем в руслах исследуемых рек. Глубина бобровых прудов также влияет на скорости аккумуляции в прудах. По итогам анализа всех геоботанических описаний на пойме рек Морквашинка и Морквашка обнаружено 84 вида сосудистых растений, относящихся к 62 родам и 36 семействам. Господствующая роль среди них принадлежит покрытосеменным растениям (Magnoliophyta) – 75 видов, что составляет 89,3% от общего числа видов. Доля лесных видов на площадках, находящихся в зоне непросредственного влияния бобра, составляет 59,8%. Бореальные виды насчитывают 29,8%, неморальные – 14 %, остальные 16% произрастают в лесах различных типов. Доля группы видов переувлажненных местообитаний составил 20,6%. На группу луговых видов приходится 18,4%. Степные виды не отмечены. Группа сорных растений представлена 1,2% видов. Таким образом, на участках, подверженных воздействию бобра, наблюдается увеличение доли бореальных видов и видов увлажненных местообитаний, а также сокращается доля рудеральных видов растений. За отчетный период опубликовано 4 статьи, из них 1 статья в журнале, входящий в 1 квартиль (Q1) и 2 статьи приняты к рассмотрению. Sharifullin, A.G.; Gusarov, A.V.; Lavrova, O.A.; Beylich, A.A. Channel Gradient as a Factor in the Distribution of Beaver Dams and Ponds on Small Rivers: A Case Study in the Northern Extremity of the Volga Upland, the East European Plain. Water 2023, 15, 2491. https://doi.org/10.3390/w15132491. Gusarov, A.V.; Sharifullin, A.G.; Beylich, A.A.; Lisetskii, F.N. Features of the Distribution of Beaver Dams and Ponds along Small Rivers: The Volga-Kama Region, European Russia. Hydrology 2024, 11, 53. https://doi.org/10.3390/hydrology11040053 . Сопоставление эффективности использования современных геодезических методов в изучении последствий бобровой деятельности на малых реках / О. А. Лаврова, А. Г. Шарифуллин, А. М. Гафуров, Р. В. Загретдинов // Известия Иркутского государственного университета. Серия Науки о Земле. 2024. Т. 47. С. 3–17. https://doi.org/10.26516/2073-3402.2024.47. Гусаров А.В., Шарифуллин А.Г. Морфометрические характеристики бобровых плотин и прудов малых рек Волжско-Камского региона // Известия Иркутского государственного университета. Серия Науки о Земле (на рассмотрении). Nazarov N.G., Prohorov V.E. The influence of the beaver's environmental activity on the phytocenoses of riverine biotopes: an overview of the current state of the problem // BIO Web of Conferences (на рассмотрении) Дополнительно на сайте ФГБУ «Волжско-Камский государственный заповедник» (https://vkgz.ru/ru/news/kak-bobry-vliyayut-na-reki-zapovednika) опубликована статья, посвященная данному проекту.