Природа Астраханского заповедника, расположенного в низовьях одной из самых динамичных дельт мира, находится под воздействием таких изменчивых факторов, как уровень Каспийского моря и сток Волги. В зависимости от характера их изменений было выделено несколько периодов: первое десятилетие с кратковременными естественными колебаниями стока Волги и уровня Каспия (1919-1929); резкое падение уровня Каспия (1930-1941); относительная стабилизация уровня моря, но нарастающее влияние регулирования стока Волги на режим ее дельты (1942-1958); зарегулирование стока Волги (с 1959 г.). С 1978 г. уровень Каспия начал повышаться и к 1985 г. повысился более чем на 1 м относительно самого низкого уровня 1977 г., и начался новый период в развитии природы дельты.

В первые годы существования заповедника береговая линия дельты была четкой, с многочисленными заливами — култуками. Авандельта представляла собой незаросшее мелководье, море начиналось непосредственно от устьев дельтовых протоков. Большая часть территории заповедника была покрыта тростниковыми зарослями. В ильменях произрастали чилим, нимфейник, узколистный рогоз. Косы и островки в устьях протоков зарастали кустарниковой и белой ивой.

Близость моря, свободная связь протоков с ильменями и авандельтой способствовали вселению морских форм в дельту, где преобладал реофильный (речной) комплекс гидробионтов. Из рыб были многочисленны осетровые и сельдевые, которые проходили на нерест через водотоки заповедника. Численность туводных (местных) форм была невелика. Стало восстанавливаться поголовье некоторых наземных позвоночных — голенастых птиц, пеликанов, фазана, кабана.

В 1930-1941 гг. из-за снижения уровня Каспия на 2 м и отступания моря береговая линия стала менее четкой; на стыке суши и моря образовалась полоса заливов, кос и отмелей — култучная зона, а самые мелководные участки авандельты обнажились и превратились в низменные острова. Позднее они полностью заросли тростником, узколистным рогозом и разнотравьем. На мелководьях между островами бурно разрослись погруженные водные растения, образовав подводные луга валлиснерии, рдестов, урути; в прибрежной полосе островов сформировались заросли ежеголовника. На островах култучной зоны расширилась площадь ивовых лесов. Устья протоков сильно обмелели, многие ерики превратились в старицы. Стал ниже уровень воды и в половодье, и в межень. Это привело к ксерофитизации надводной части дельты.

Из-за ослабления связи водотоков с морем численность проходных рыб, мигрирующих через участки заповедника, сократилась, но улучшились условия обитания туводных рыб. Расширяются в сторону моря нерестовые ареалы полупроходных рыб, зимовок и нагула взрослых рыб и молоди. В начале 30-х годов особенно стремительно росла численность дельтовых популяций голенастых, бакланов, кабанов, что может сравниться лишь с аналогичным процессом при реакклиматизации животных в условиях благоприятной среды. Большинство колониальных поселений голенастых и веслоногих птиц, а также значительная часть поголовья кабанов дельты в эти годы сосредоточилась на заповедных участках, которые в условиях все еще продолжавшегося преследования животных вне заповедника служили им островками спасения.

Достигнув высокой плотности в заповеднике, многие виды животных позднее расселились и на незаповедную территорию. Большой прирост суши, увеличение площади авандельты и формирование в ней новых угодий способствовали общему расширению и одновременному сдвигу в сторону моря территории обитания животных, связанных с тростниковыми ассоциациями и мелководьями. Резко улучшились условия жизни водно-болотных птиц. Русло массового пролета водоплавающих птиц сместилось в авандельту, а ильмени перестали играть былую роль для мигрирующих птиц.

Колониальные гнездовья чаек, крачек, пеликанов стали смещаться вслед за сдвигом их гнездовых стаций — незаросших островов и кос. Колонии же голенастых долго сохранялись в одних и тех же местах даже при интенсивном «движении» дельты в море. К концу 30-х годов почти полностью сместились в култуки места массовых скоплений речных уток на линьке. Следует отметить, что в 40-е годы расселение некоторых видов птиц и зверей проходило без резкой убыли их численности в за поведнике. Все эти изменения были естественными, поскольку падение уровня Каспия из-за уменьшения стока Волги было вызвано климатическими причинами.

В следующий период развития дельты Волги (1942-1958 гг.) интенсивное расширение култучной зоны прекратилось. Авандельта продолжала мелеть, хотя и медленнее. Акватория между островами густо заросла водными растениями, среди которых преобладали уруть, роголистник, валлиснерия, элодея, рдесты и харовые водоросли. К концу 50-х годов особенно обширны стали заросли ежеголовника. В результате связь водоемов заповедника с морем еще более ухудшилась, а его влияние на жизнь природных комплексов ослабло. Становятся многочисленнее лимнофильные формы зоопланктона, бентоса и рыб. На мелководьях островной зоны авандельты стала нереститься масса сазанов, лещей, воблы, красноперок, линей и др.

На островах авандельты сформировались благоприятные условия обитания для многих видов наземных позвоночных: кабанов, енотовидных собак, мышевидных грызунов. Облик фауны птиц и млекопитающих на островах, в култуках и нижней зоне стал сходным. Появились новые угодья, пригодные для гнездования водоплавающих птиц, и на межостровных акваториях. Линька уток почти полностью стала проходить только в авандельте. Многие колониальные гнездовья голенастых и веслоногих птиц выселились из заповедника, особенно Дамчикского участка. В середине 50-х годов в низовьях дельты вне заповедника больших и малых белых цапель, колпиц, караваек, серых гусей, фазанов было значительно больше, чем в заповеднике. Иногда причиной выселения голенастых были пожары, перебрасывавшиеся на территорию заповедника.

После 1958 г. гидрологический режим водоемов дельты испытывает воздействие мощного антропогенного фактора — регулирования стока Волги. Оно уменьшило высоту и продолжительность половодий, повысило зимние уровни воды, сократило объем взвешенных твердых частиц, поступающих в дельту. Нарастание дельты в сторону моря резко замедлилось. Уменьшились затопление островов, проточность водоемов и вымывание солей из почв. Этому способствовали также обвалование земель под посевы сельскохозяйственных культур, интенсивный выпас скота, расширение сенокосов в окружающих заповедник угодьях.

Водоемы заповедника, занимающие значительную часть его площади, составляют единое целое со всей системой водоемов надводной дельты и авандельтой. Поэтому все изменения гидрологического режима низовьев дельты затронули и природные комплексы заповедника. Так, в северных районах участков произошла смена тростников лугами из разнотравья, вейника и солончаковых растений. На границе култучной зоны и авандельты аллювий стал откладываться медленнее и перестали формироваться высокие косы.

В авандельте особенно пышно развилась погруженная водная растительность и ежеголовник. Продуктивность этих сообществ в заповеднике значительно увеличилась. Чрезвычайно интенсивно развились заросли харовых водорослей. Создались очень благоприятные условия для лотоса. Косы в устьях протоков стали зарастать не древесной растительностью, а преимущественно тростником и рогозом. В авандельте распространился фитофильный комплекс зоопланктона и зообентоса. Еще больше возросла численность лимнофильных туводных рыб, а полупроходных резко снизилась. Почти прекратился ход осетровых и сельдевых рыб через протоки заповедника. Места зимовок сазана и леща переместились из протоков в култуки и авандельту. Рыбозимовальные ямы в протоках потеряли былое значение.

Низкий уровень воды в половодье улучшил условия размножения млекопитающих и наземногнездящихся птиц. Более поздние сроки половодья позволили таким птицам, как серый гусь, фазан и др., выводить птенцов до резкого подъема уровня воды. Бывшая прежде обычной гибель в половодье зверей, гнезд фазанов и гусей стала редким исключением. Увеличение в надводной дельте площади суши, не заливаемой весной, расширило возможности гнездования на земле крякв, которые при высоких уровнях половодий поселялись на деревьях в старых гнездах других птиц. Одновременно это привело к более частой гибели кладок от наземных хищников. Новые места концентрации линяющих уток появлялись как в заповеднике, так и за его пределами, но общая численность птиц на линьке в заповеднике сократилась.

Естественные изменения низовьев дельты в результате падения уровня Каспия потребовали вмешательства человека, так как большинство дельтовых протоков из-за сильного обмеления и зарастания устьев стали труднопроходимы не только для судов, но и для рыб. Для судоходства и прохода рыбы на нерест в Волгу в авандельте вне заповедных участков было прорыто около 20 каналов, а от устьев многих других протоков, также за пределами заповедника, проделаны многочисленные прокосы в зарослях водной растительности. Эти гидромелиоративные работы ухудшили естественное водоснабжение заповедных водоемов по сравнению с другими хозяйственно освоенными районами дельты. Акватория заповедных участков особенно сильно заросла водной растительностью, отчего проточность в них уменьшилась в большей степени, чем в смежных незаповедных водоемах. Все это привело к тому, что за пределами заповедника начали создаваться более благоприятные условия для обитания ряда ценных и традиционно охраняемых видов животных.

В течение многих лет участки заповедника служили эталонами природных экосистем. В значительной мере они способствовали восстановлению численности дельтовых популяций некоторых видов птиц и млекопитающих, лотоса. Задача постоянного поддержания высокой численности большинства видов животных на определенном этапе не могла выполняться как по естественным причинам, так и из-за отсутствия мер, направленных на нейтрализацию или ослабление антропогенных факторов, действующих вне заповедника.

Учитывая большие масштабы и многостороннее влияние этих факторов, для сохранения природного комплекса заповедника были разработаны меры по регулированию некоторых природных процессов на его территории. Для улучшения связи водоемов заповедника с морем были прорыты каналы-рыбоходы на Обжоровском и Трехизбинском участках. Кроме того, на всех трех участках создана система прокосов водной растительности, идущих от устьев протоков через мелководья култуков и авандельты. Это ослабляет образование искусственного подпора воды в пределах заповедных участков и создает оптимальный гидрологический режим, близкий к обычному в низовьях дельты Волги.

В первой половине 70-х годов, когда уровень Каспия снизился минимально за последнее столетие, проточность водоемов дельты стала еще меньше, ухудшился и их газовый режим. Островная зона авандельты приблизилась по облику и гидрологическому режиму к ильменям. Еще более возросла численность лимнофилов. Начавшийся с 1978 г. подъем уровня Каспия привел во многих водоемах к гидрологическому режиму, благоприятствующему для реофильных форм. Появились первые изменения в авандельте: подтопление береговой полосы островов и постоянное затопление ранее периодически обсыхавших осередков (мелей), расширение площади тростниковых зарослей, смена рогоза Лаксманна тростником и другая смена растительности. Началось перераспределение водоплавающих птиц по угодьям.

В 70-е годы более 60% птиц в периоды миграций держались на открытых мелководьях авандельты, с увеличением глубин — только около 30%, но возросла нагрузка на угодья култучной и островной зон. Массовые летне-осенние концентрации куликов на обсыхающих участках авандельты, обычные в первой половине 70-х годов, из-за подтопления перестали формироваться, и миграции этих птиц стали преимущественно транзитными. При дальнейшем повышении уровня Каспия связь водоемов дельты и моря улучшится и соответствующие изменения биоты проявятся в большей степени.

Для сохранения естественного хода природных процессов на территории заповедника потребуется мелиорация некоторых водоемов для усиления их проточности. Прочистка протоков от древесных завалов для улучшения водообмена между протоками и ильменно-полойной системой, прокашивание водной растительности на мелководьях култуков и авандельты, углубление мест соединения стариц и пересыхающих ериков с основными водотоками — эти меры в заповеднике вынужденны и направлены на ликвидацию или ослабление антропогенного влияния извне.

В связи с вводом в действие вододелителя — крупного гидротехнического сооружения на Волге выше Астрахани, предназначенного для более полного обводнения нерестилищ в восточной части дельты в маловодные годы, — ожидалось существенное ухудшение водообеспеченности западной части дельты, где расположен Дамчикский участок заповедника. Однако пока влияние вододелителя на гидрологический режим незначительно и вряд ли существенно повлияет на жизнь водоемов заповедника. Тем не менее регулирование стока Волги наряду с колебаниями уровня Каспия останется одним из основных факторов, определяющих состояние природы дельты Волги, включая заповедник.

Серьезную озабоченность за судьбу природных комплексов дельты Волги вызывает предстоящая промышленная эксплуатация Астраханского газо-конденсатного месторождения, расположенного в 90-110 км от участков заповедника. Отходы деятельности газового комплекса могут загрязнять воздушный и водный бассейны низовьев Волги на значительном расстоянии от месторождения. В связи с этим наряду с дальнейшим совершенствованием системы охраны окружающей среды на различных этапах добычи, транспортировки и переработки сырья одной из важнейших задач природоохранителей будет создание службы оперативного контроля за загрязнением воздуха, воды, почв в районах не только самих промыслов, но и окружающих их. Необходимо срочное создание станций контроля за средой в различных пунктах низовьев дельты Волги, включая три участка заповедника.

Многие годы на природный комплекс заповедника отрицательно действуют лесные и тростниковые пожары. Ежегодно весной, нарушая существующие правила, некоторые хозяйства (колхозы, камышпромхозы) и отдельные лица выжигают старую луговую растительность и тростниковые заросли. При ветреной погоде огонь иногда перебрасывается на заповедную территорию и, несмотря на все усилия по тушению пожара, приносит непоправимый ущерб. Борьба с пожарами — постоянная забота заповедника.