Water ResourcesWater ResourcesВодные ресурсы0321-05963034-5154The Russian Academy of Sciences69910810.7868/S0321059625060015Водные ресурсы и режим водных объектовResearch ArticleTypification of floodplain spawning grounds of the middle Ural River and the assessment of their flooding conditionsТипизация пойменных нерестилищ среднего течения реки Урал и оценка условий их обводненияYakovlevS. V.ЯковлевС. В.email@example.comPolyaninV. O.ПолянинВ. О.email@example.comAlabyanA. M.АлабянА. М.andrei_alabyan@mail.ruBoldyrevV. S.БолдыревВ. С.email@example.comErmakovaG. S.ЕрмаковаГ. С.email@example.comInstitute of Water Problems of the Russian Academy of SciencesИнститут водных проблем РАНLomonosov Moscow State University, Faculty of GeographyМосковский государственный университет им. М. В. Ломоносова, географический факультетVolgograd branch of VNIROВолгоградский филиал ВНИРОZubov State Oceanographic InstituteГосударственный океанографический институт им. Н.Н. Зубова15122025526VOL 52, NO3 (2025)ТОМ 52, №6 (2025)32223122025Copyright ©; 2025, Russian Academy of SciencesCopyright ©; 2025, Российская академия наук2025Russian Academy of SciencesРоссийская академия наукhttps://journals.eco-vector.com/0321-0596/article/view/699108

Changes in the hydrological regime of the Ural River basin, associated with flow regulation and regional climate features, leads to the deterioration of many floodplain water bodies. Many oxbow depressions and lakes, which are habitats and spawning grounds for local fish species, lose their hydraulic connection with the main river channel, dry up and become overgrown with aquatic vegetation. The flooding duration for spawning grounds of various types largely determine the abundance and diversity of the local ichthyofauna in the floodplane lakes. Low spring floods in the period 2008–2023 became the main factor in the functional changes of floodplain water bodies, in which the frequency and duration of their connection with the main river channel decreased. Based on the data of ichthyological and hydrological field campaigns of 2022–2023, carried out in the valley of the middle reaches of the Ural River, including the lower section of the Sakmara River, the spawning grounds were classified based on their morphology and flooding conditions. The examination of the species and quantitative composition of fish in thirty floodplain water bodies made it possible to assess the influence of the frequency of their connection with the main river channel during spring floods on the total number of individuals and the species composition of fish. These indicators can be taken into account when planning hydraulic engineering measures for the aquatic environment rehabilitation.

Изменение гидрологического режима р. Урал, связанное с регулированием стока и особенностями регионального климата, ведет к деградации пойменных водоемов. Многие старичные понижения и озера, которые являются местами обитания и нерестилищами туводных видов рыб, теряют гидравлическую связь с основным руслом, заиливаются, высыхают и зарастают жесткой водной растительностью. Режим уровней воды и продолжительность обводнения нерестилищ различного типа во многом определяют видовой и количественный состав ихтиофауны водоемов поймы. Низкие (с максимальным расходом меньше 1000 м3/с) весенние половодья периода 2008–2023 гг. стали основным фактором функциональных изменений пойменных водоемов, при которых основным показателем их продуктивности можно считать частоту и продолжительность соединения с основным руслом реки, оцениваемых по сетевым гидрологическим измерениям, данным дистанционного зондирования и полевым наблюдениям. По материалам ихтиологических и гидрологических исследований 2022–2023 гг., в долине среднего течения р. Урал, а также нижнего течения р. Сакмары выполнены типизация нерестилищ по морфологии русла и поймы и предварительная оценка условий их обводнения. Изучение видового и количественного состава рыб в тридцати контрольных пойменных водоемах позволило оценить влияние их основных характеристик и частоты соединения с основным руслом реки во время весенних половодий на общее количество особей и видовой состав рыб, а также соотношение реофильных и озерных видов ихтиофауны. Эти показатели могут использоваться как интегральная характеристика пойменных водоемов и учитываться при планировании реабилитационных мероприятий в русле и на пойме реки.

Ural Riverfloodplain spawning groundsfish juvenilesproductivityspecies composition, ichthyofaunaflooding conditionsremote sensingрека Уралпойменные нерестилищамолодь рыбпродуктивностьвидовой состав ихтиофауныусловия обводнениядистанционное зондированиеBelikov V.V., Borisova N.M., Vasil'eva E.S., Plotko A.V., Fedorova T.A. Chislennaya gidrodinamicheskaya model' protyazhennogo uchastka r. Ural i ee primenenie dlya optimizatsii upravleniya vodnymi resursami i otsenki riskov zatopleniya selitebnykh territorii navodneniyami i volnami proryva // Vod. resursy. 2024. T. 51. № 5. S. 608618.Voda Rossii. Rechnye basseiny. Ekaterinburg: AKBA-PRESS, 2000. 536 s.Gareev A.M., Fatkhutashkova R.Sh. Osnovnye etapy izucheniya gidrologo-ekologicheskikh kharakteristik vodotokov v basseine reki Ural (v predelakh Rossiiskoi federatsii) // Vod. khoz-vo Rossii. 2017. № 5. S. 4–15.Metodika atmosfernoi korrektsii predostavlyaemykh USGS stsen Level 2. https://www.usgs.gov/landsat-missions/landsat-collection-2-surface-reflectance (data obrashcheniya: 01.10.2024).Mikhailov V.N. Ural // Reki i ozera mira / Pod red. V.N. Danilova-Danilyana. M.: Entsiklopediya, 2012. S. 711–713.Saltankin V.P. Iriklinskoe vodokhranilishche // Reki i ozera mira / Pod red. V.N. Danilova-Danilyana. M.: Entsiklopediya, 2012. S. 280.Portal distantsionnogo zondirovaniya Zemli Earth Explorer USGS. https://earthexplorer.usgs.gov (data obrashcheniya: 01.10.2024).Prokhorova N.B., Kosolapov A.E. Sovremennyi vodokhozyaistvennyi balans reki Ural na territorii Rossiiskoi Federatsii // Vod. khoz-vo Rossii: problemy, tekhnologii, upravlenie. 2011. № 2. S. 4–20. https://doi.org/10.35567/1999-4508-2011-2-1.Chibilev A.A. Bassein Urala: istoriya, geografiya, ekologiya // Ekaterinburg: In-t stepi UrO RAN, 2008. 312 s.Amoros C., Bornette G. Connectivity and biocomplexity in waterbodies of riverine floodplains // Freshwater Biol. 2002. V. 47. № 4. https://doi.org/10.1046/j.1365-2427.2002.00905.x.Aramburu-Paucar J.M., Martinez-Capel F., Puig-Mengual C.A., Muñoz-Mas R., Bertagnoli A., Tonina D. A large flood resets riverine morphology, improves connectivity and enhances habitats of a regulated river // Sci. Total Environ. 2024. V.919. № 170717. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2024.170717.Bornette G., Amoros C., Lamouroux N. Aquatic plant diversity in riverine wetlands: The role of connectivity // Freshwater Biol. 1998. V. 39. № 2. P. 267–283. https://doi.org/10.1046/j.13652427.1998.00273.x.Bunn S.E., Arthington A.H. Basic principles and ecological consequences of altered flow regimes for aquatic biodiversity // Environ. Management. 2002. V. 30. Iss. 4. P. 492–507. https://doi.org/10.1007/s00267-002-2737-0.Gooseff M.N., Wlostowski A., McKnight D.M., Jaros C. Hydrologic connectivity and implications for ecosystem processes – Lessons from naked watershed // Geomorphol. 2017. V. 277. P. 63–71. https://doi.org/10.1016/J.GEOMORPH.2016.04.024.Harvey J., Gooseff M. River corridor science: Hydrologic exchange and ecological consequences from bedforms to basins // Water Resour. Res. 2015. V. 51. Iss. 9. P. 6893–6922. https://doi.org/10.1002/2015WR017617.Intergovernmental Panel on Climate Change. Weather and Climate Extreme Events in a Changing Climate // Climate Change 2021 – The Physical Science Basis. Cambridge: Cambridge Univ. Press, 2023. P. 1513–1766. https://doi.org/10.1017/978109157896.013.Kuzmin Z.V., Shinkarenko S.S., Solodovnikov D.A., Markov M.L. The Effects of River Control and Climatic and Hydrological Changes on the State of Floodplain and Delta Ecosystems of the Lower Don // Arid Ecosystems. 2022, V. 12. № 4. P. 361–373. https://doi.org/10.1134/S2079096122040126.Middelkoop H., Alabyan A., Babich D., Ivanov V. Post-dam channel and floodplain adjustment along the Lower Volga River, Russia // Geomorphic approaches to integrated floodplain management of lowland fluvial systems in North America and Europe. New York: Springer, 2015. P. 245–254. https://doi.org/10.1007/978-1-4939-2380-9_10.Opperman J.J., Luster R., McKenney B.A., Roberts M., Meadows A.W. Ecologically functional floodplains: Connectivity, flow regime, and scale // J. Am. Water Resour. Association. 2010. V. 46. № 2. P. 211–226. https://doi.org/10.1111/j.1752-1688.2010.00426.x.Seddon N., Smith A., Smith P., Key I., Chausson A., Girardin C., House J., Srivastava S., Turner B. Getting the message right on nature-based solutions to climate change // Global Change Biol. 2021. V. 27. № 8. P. 1518–1546. https://doi.org/10.1111/geb.15513.Singh R., Tiwari A.K., Singh G.S. Managing riparian zones for river health improvement: an integrated approach // Landscape Ecol. Engineering. 2021. V. 17. Iss. 2. P. 195–223. https://doi.org/10.1007/s11355-020-00436-5.Sladecek V. System of water quality from the biological point of view // Arch. Hydrobiol. Ergeb. Limnol. 1973. № 3. 218 p.Stoffers T., Buijse A.D., Geerling G.W., Jans L.H., Schoor M.M., Poos J.J., Verreth J.A.J., Nagelkerke L.A.J. Freshwater fish biodiversity restoration in floodplain rivers requires connectivity and habitat heterogeneity at multiple spatial scales // Sci. Total Environ. 2022. V. 838. P. 156509. https://doi.org/10.1016/J.SCITOTENV.2022.156509.Thieme M., Birnie-Gauvin K., Opperman J.J., Franklin P.A., Richter H., Baumgartner L., Ning N., Vu A.V., Brink K., Sakala M., O’Brien G.C., Petersen R., Tongchai P., Cooke S J. Measures to safeguard and restore river connectivity // Environ. Rev. 2024. V. 32. № 3. https://doi.org/10.1139/er-2023-0019.Tickner D., Opperman J.J., Abell R., Acreman M., Arthington A.H., Bunn S.E., Cooke S.J., Dalton J., Darwall W., Edwards G., Harrison I., Hughes K., Jones T., Leclère D., Lynch A.J., Leonard P., McClain M.E., Murwen D., Olden J.D., Ormerod S.J., Robinson J., Tharme R.E., Thieme M., Tockner K, Wright M., Young L. Bending the Curve of Global Freshwater Biodiversity Loss: An Emergency Recovery Plan // BioSci. 2020. V. 70. Iss. 4. P. 330–342. https://doi.org/10.1093/biosci/biaa002.