Анализ и экспертная оценка показателей первичной продукции и деструкции органического вещества планктона в водоемах- охладителях (на примере Черепетского водохранилища)

Введение . Интенсивные технологии современного рыбоводства требуют оптимизации видового состава фитопланктона и регулирования зоопланктона в конкретных рыбохозяйственных водоемах . Необходима научно обоснованная система регулирования процессов деструкции органического вещества и поддержания видового состава фитопланктона путем оптимизации установки садков и посадки в водоемы рыб растительного комплекса . Известно , что продолжительность эксплуатации водоохладительных акваторий оказывает существенное влияние на видовой состав водорослей за счет исчезновения многих обычно широко распространенных видов из числа диатомовых , эвгленовых и зеленых и появления крупных парофитовых . Это оказывает существенное влияние на комплексную рыбохозяйственную эксплуатацию водоемов .

Целью работы было провести экспертную оценку первичной продукции и деструкции органического вещества планктона в Черепетском водохранилище .

Материалы и методы исследований . Провели ретроспективный анализ результатов многолетних гидробиологических исследований состояния планктона водоемов - охладителей ( на примере Черепецкого водохранилища ), полученных В . А . Авинским (1989), Е . В . Авинской по продуцированию органического вещества и идентификации составляющих планктона данного водохранилища и их многолетней динамики в границах акватории водоема - охладителя . В работе использовали статистические методы контроля качества ( по Хитоси Куме , 1990) и современной прогностики ( экспертные оценки , фактографию , инверсивную , косвенную и прямую верификации , предпрогнозную ориентацию и прогнозный диагноз ). ( Прогностика . Терминология . М .: Наука . 1990.- 56 с .).

Результаты исследований и их обсуждение . Изучили факторы , влияющие на развитие рыбоводства во внутренних водоемах страны , провели анализ данных , полученных В . А . Авинским о первичной продукции и деструкции органического вещества планктона водоема - охладителя Черепетской ГРЭС . Установили , что процесс продуцирования органического вещества , осуществляемый за счет автотрофных организмов является энергетической и материальной основой функционирования экосистем , а величина первичной продукции является одним из основных параметров , определяющих трофический статус водоема .

Подтвердили , что основным продуцентом органического вещества в водохранилище является фитопланктон , для которого характерным является высокая интенсивность фотосинтеза , максимальная величина которого отмечается в поверхностных слоях воды (7,1 мг О 2 / л . сут .) в мае - сентябре . Низкие величины прозрачности воды Черепетского водохранилища ( от 0,5 до 0,8 м ) определяют тип вертикального распределения фотосинтеза . Из анализа материалов видно , что в этом водохранилище интенсивно идет минерализация органического вещества . Деструкция органического вещества практически одинаково происходит на любой глубине . Отношение первичной продукции и деструкции органического вещества в данном водохранилище варьирует от 0,68 до 1,03 ( М =0,84±0,04). Установлено , что от интенсивности фотосинтетических процессов зависит степень насыщения воды кислородом . По данным В . А . Авинского Черепетское водохранилище можно характеризовать высокими уровнями продуцирования и деструкции органического вещества . Среднегодовые величины этих процессов составляют 4457 и 5314 ккал / м ². Вертикальное распределение интенсивности фотосинтетических и деструкционных процессов резко отличаются , последние идут по всей водной толще , а фотосинтез – лучше в поверхностных слоях . Величина фотосинтеза в летний период обуславливает кислородный режим водоема , предопределяя условия существования популяции гидробионтов . Высокая и постоянная интенсивность новообразования органического вещества позволяет отнести Черепетское водохранилище к гиперэвтрофным водоемам .

Проанализировали данные, представленные Е.В. Авинской, и установили, что планктон Черепетского водохранилища составляют 256 видов водорослей, однако в последующих исследованиях установлено, что видовой состав фитопланктона обеднел, определены только 102 вида водорослей с преобладанием зеленых (61%), диатомовых (35%). Однако по биомассе ведущее место занимают диатомовые (50%), а зеленые водоросли лишь 13%. Максимальное количество биомассы фитопланктона отмечено к концу сезона (М=5,6±0,3 г/м3). В зоне минимального подогрева вод в мае 79% общей биомассы водорослей составляли пирофитовые. В конце биологического лета (август) биомасса фитопланктона снижается в 3 раза, но с начала биологической осени (сентябрь) отмечено нарастание (удвоение) биомассы фитопланктона.

• 1.    Линейно - графическая  и линейно - радианная схемы - модели количественных изменений

  фитопланктона Черепетского водохранилища (1973-1983-2004 гг .).

• 2.    Линейно - радианная модель изменения видового состава водорослей в фитопланктоне Черепетского водохранилища за время его эксплуатации ( использования ) (1973-2004 гг .).

256 - 102

Анализ представленных данных дает основание заключить , что в среднем по акватории Черепетского водохранилища сезонная динамика фитопланктона носит 2- х пиковый характер ( весной и в середине лета ), как по численности , так и по биомассе . Установлено , что обеднение видового состава фитопланктона (2-4 раза ) явилось результатом совокупного действия установки садков и посадки в водоем рыб растительного комплекса .

На основании проведенного ретроспективного анализа фитопланктона Черепетского водохранилища можно заключить :

- фитопланктон претерпел значительные изменения в результате почти 50 летнего функционирования ГРЭС и комплексной рыбохозяйственной эксплуатации водоема . Эти изменения выразились в резком сокращении видового состава водорослей за счет исчезновения многих обычно широко распространенных видов из числа диатомовых , эвгленовых и зеленых ; в изменении состава доминантов : вместо сине зеленых в их число вошли крупные пирофитовые ; в среднепопуляционных разрезах водорослей : произошло их укрепление .

На основании данных анализа фитопланктона в данном водохранилище разработали линейно - графическую модель его динамики за истекший период . Результаты исследований представлены на рисунках 1 и 2.

Подтвердили , что построением схемы - модели динамики фитопланктона конкретного водохранилища можно не только представить параметры его фактического состояния на момент исследования , но и выявить тенденцию его изменений и прогностические параметры на будущее , установлен темп ежегодного снижения количества видов водорослей ¹⁰⁰ 20 ^{– 39,8} = 3% в фитопланктоне водохранилища . Результаты анализа имеют выраженное прикладное значение для разработки мероприятий по сохранению основных функций водохранилища в будущем .

ЛИТЕРАТУРА : 1. Прогностика Терминология ( сборник научно нормативных терминов , вып .109).- М .: Наука .-1990. -58 с . 2. Хитоси - Кумэ . Статистические методы повышения качества ( пер . с англ . Ю . П . Адлера , Л . А . Комаровой ) М .1990.-301 с . 3. Лихарева , Е . И . Содержание органического вещества в воде и илах водоема - охладителя Черепетской ГРЭС и пути трансформации аллахтонной органики / Е . И . Лихарева , В . А . Авинский // Сб . тр . ГосНИОРХ , 1989.- С .29-35. 4. Авинская , Е . В . Фитопланктон водоема - охладителя Черепетской ГРЭС / Е . В . Авинская // Сб . тр . ГосНИОРХ , 1989.- С .44-53. 5. Груневич , Т . Г . Разложение органического вещества в иловых отложениях водоема - охладителя Черепетской ГРЭС / Т . Г . Груневич // Сб . тр . ГосНИОРХ , 1989. Вып . 299.- С .76-84.

АНАЛИЗ И ЭКСПЕРТНАЯ ОЦЕНКА ПОКАЗАТЕЛЕЙ ПЕРВИЧНОЙ ПРОДУКЦИИ И ДЕСТРУКЦИИ ОРГАНИЧЕСКОГО ВЕЩЕСТВА ПЛАНКТОНА В ВОДОЕМАХ - ОХЛАДИТЕЛЯХ ( НА ПРИМЕРЕ ЧЕРЕПЕТСКОГО ВОДОХРАНИЛИЩА )

Померанцев Д . А ., Ярошевич К . О ., Енгашев С . В ., Сочнев В . В ., Горчакова Н . Г ., Куликова О . Л .

Резюме

Мы изучили основные экологические характеристики пласта и созданы схемы - модели динамики изменения . Полученные результаты имеют важное значение для науки и для практики .

THE ANALYSIS AND EXPERT ESTIMATIONS OF INITIAL MATERIALS AND ORGANIC MATERIALS DECOMPOSITION IN SPECIAL WATERS (SO CALLED “WATERS FOR COOLING”) (WITH USING CHEREPETSK RESERVOIR EXAMPLE)

Pomerancev D.A., Yaroshevich K.O., Engashev S.V., Sochnev V.V., Gorchakova N.G., Kulikova O.L.