Фитопланктон различных участков Камского водохранилища в период летней межени

Автор: Тарасова Н.Г., Беляева П.Г.

Журнал: Известия Самарского научного центра Российской академии наук @izvestiya-ssc

Рубрика: Гидробиология - биологические науки

Статья в выпуске: 5 т.24, 2022 года.

Бесплатный доступ

Проведены исследования фитопланктона различных участков Камского водохранилища. Установлено, что на основной акватории водохранилища ведущая роль в видовом богатстве альгофлоры принадлежит диатомовым водорослям. В прибрежье и заливах наиболее разнообразны зеленые водоросли. По сравнению с Камой, Вишера имеет большее значение в формировании альгофлоры водохранилища. Показатели численности фитопланктона определяются развитием диатомовых до г. Добрянка, где расположена Пермская ГРЭС. Сброс подогретых вод в водохранилище стимулирует развитие в водоеме синезеленыхводорослей. В формировании общей биомассы фитопланктона наибольшее значение имеют диатомовые водоросли и крупноклеточные представители некоторых других отделов.

Еще

Фитопланктон, видовое богатство, численность, биомасса, камское водохранилище

Короткий адрес: https://sciup.org/148325138

IDR: 148325138 | DOI: 10.37313/1990-5378-2022-24-5-97-102

Текст научной статьи Фитопланктон различных участков Камского водохранилища в период летней межени

Камское водохранилище создано при зарегулировании р. Камы у г. Пермь в 1954-1956 гг. Длина береговой линии водоема более 1400 км, в него впадает 76 притоков первого порядка. Все левобережные притоки – горные, берущие начало на западных склонах Уральского хребта. Для них характерно быстрое течение, перекаты и пороги. Выходя на равнину, они теряют свой горный характер. На многих реках имеются пруды, около 50 из них были созданы 150-200 лет назад, при старинных уральских заводах [1]. Правобережные притоки с более спокойным и размеренным течением. Для них характерны извилистое русло с многочисленными меандрами и протоками, в поймах имеются многочисленные старицы и озера. В низовых участках наиболее крупных притоков образовались заливы, длина которых колеблется от 50 до 170 км – Косьвинский, Иньвинский, Яйвинский, Обвин-ский, Чусовской. Берега Верхней Камы (до устья

Вишеры) низинные, заболоченные, с большим числом озер на пойме. Все это говорит о формировании в бассейне Камского водохранилища разнообразных гидрологических и гидрохимических условий, которые определяют разнообразие гидробионтов, в том числе и водорослей.

Целью настоящей работы было изучить развитие фитопланктона в различных биотопах Камского водохранилища (русле, правобережной, левобережной литорали и прибрежных участков) и провести сравнение.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

Работы на Камском водохранилище проводили в период летней межени 2009 г. Исследовали развитие фитопланктона на русле и в зоне открытой литорали на судоходном участке водохранилища от Пыскора до Тупицы (рис. 1).

Фитопланктон прибрежных участков изучали в левобережье, начиная с незарегулирован-ной части Камы (п. Чепец) до верхнего бьефа Пермской ГЭС, в районе Чусовского залива. Так же исследовали фитопланктон р. Вишера, крупнейшего притока Камы, в районе с. Рябинино. При отборе проб пользовались стандартными гидробиологическими методиками [2]. Материал фиксировали 4% раствором формалина.

Рис. 1. Карта Камского водохранилища

Концентрировали 0,5 л воды с использованием насоса Комовского через мембранные фильтры с диаметром пор 1 мкм. Биомассу рассчитывали с использованием метода приведенных геометрических фигур.

РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЯ

Таксономический состав

Всего за исследуемый период в фитопланктоне Камского водохранилища было встречено 283 вида водорослей из 9 отделов (табл. 1). Наибольшим числом видов. разновидностей и форм отличался отдел диатомовых водорослей. На долю представителей этого отдела приходилось 37% от общего числа видовых и внутривидовых таксонов. Затем следовали зеленые – 31%, синезеленые – 10%, золотистые – 7%, эвгленовые – 6%, динофитовые – 4%, криптофитовые – 3%, стрептофитовые – 1%, желтозеленые и рафидо-фитовые – по 0,5%. Такое соотношение отделов в таксономическом составе не типично для основной массы пресноводных водоемов, где обычно ведущую роль занимает отдел зеленых водорослей. Это можно объяснить высокими скоростями течения воды, особенно в верхней части водохранилища и низкими ее температурами в нем. Такое предположение подтверждает и тот факт, что подобное соотношение таксономических единиц сохраняется только на русле реки и в зоне открытой литорали. В прибрежье ведущую роль в аль-гофлоре планктона играли зеленые водоросли.

По данным многолетних наблюдений за фитопланктоном Камского водохранилища установлено, что именно диатомовые водоросли, начиная с момента начала его изучения, еще на незарегулированной реке (1937 г.), играли ведущую роль в формировании общего видового богатства водорослей [3, 4]. Эта тенденция сохраняется и до сих пор, однако значение диатомовых в общем числе видов, разновидностей и форм водорослей к настоящему времени сокращается [5]. В 1980-85 гг., помимо фитопланктона водохранилища изучали еще и и альгофлору заливов. По результатам этих исследований, ведущую роль в формировании общего видового богатства водорослей водохранилища играли зеленые водоросли [6]. Как сказано выше, в 2009 г. в прибрежной зоне водоема также преобладали зеленые водоросли.

Коэффициент Серенсона, рассчитанный для фитопланктона, развивающегося на различных участках Камского водохранилища, показал, что достаточно высоким сходством характеризуется альгофлора планктона руслового участка и зоны открытой литорали (табл. 2). В прибрежье развивается сообщество водорослей, отличающихся от русловой части и правобережья, но сходное с литоральной зоной левого берега. Все это позволяет нам сделать заключение, что именно в прибрежье Камского водохранилища (особенно в заливах) формируется альгофлора, значительно отличающаяся от альгофлоры водохранилища, причем на уровне крупных таксономических единиц (отделов).

Показатели количественного развития

Анализ количественного развития водорослей (численности и биомассы) показал, что в формировании общей численности фито-

Таблица 1. Таксономический состав альгофлоры планктона различных участков Камского водохранилища в летнюю межень 2009 г.

Отдел	Район исследования				Всего
Отдел	Русло	Правый берег	Левый берег	Прибрежье (левый берег)	Всего
Cyanophyta	16	12	11	10	27
Chrysophyta	14	9	12	7	19
Bacillariophyta	59	53	59	45	106
Xanthophyta	0	1	0	1	1
Crypthophyta	2	4	3	2	7
Dinophyta	4	6	7	5	12
Euglenophyta	11	9	7	5	17
Raphydophyta	0	0	0	1	1
Chlorophyta	39	36	46	52	89
Streptophyta	2	0	0	2	4
Итого	147	130	145	130	283

Таблица 2. Коэффициент видового сходства Серенсона, рассчитанный для фитопланктона, развивающегося в различных участках Камского водохранилища в летнюю межень 2009 г.

Русло Правый берег Левый берег Прибрежье (левый берег) Русло 100 59 68 32 Правый берег - 100 63 37 Левый берег - - 100 61 Прибрежье (левый берег) - - - 100 планктона ведущая роль принадлежала синезеленым водорослям, которые, как известно, в летнее время вызывают «цветение» воды пресноводных водоемов. Однако их значительное развитие начинается только от г. Добрянка, где и отмечались максимальные показатели численности фитопланктона и у правого берега и на русле (табл. 3). Возможно, это связано с функционированием Пермской ГРЭС, расположенной в г. Добрянка.

Температура воды, сбрасываемой в водохранилище в среднем на 7-9°С выше. Основное распространение зоны теплового влияния отмечается в водохранилище как вниз, так и вверх по течению [7]. Размеры зоны теплового влияния распространяются на 0,5-1,5 км по течению, на 2-3 км к противоположному берегу и 2,0-6,0 км вниз по течению. Возможно, незначительное повышение температуры вод водохранилища является «пусковым механизмом» развития синезеленых водорослей в этом районе, которое затем распространяется и ниже по течению.

Выше по течению ведущая роль в формировании общей численности фитопланктона принадлежала диатомовым водорослям. В месте слияния Камы и Вишеры в Каме преобладали зеленые, а в Вишере – диатомовые водоросли [8]. В Вишере в формировании общей числен- ности и биомассы наиболее значима была диатомовая водоросль Aulacoseira granulatа (Ehr.) Sim., которая входила в ранг доминирующих практически по всей акватории Камского водохранилища (табл. 4). Т.о. в летнюю межень 2009 г. в формировании альгофлоры планктона Камского водохранилища роль Вишеры была более значима, чем незарегулированной Камы.

От верховьев водохранилища к Добрянке происходит постепенное снижение значимости диатомовых в показателе общей численности фитопланктона и возрастание – цианопрокариот.

В формировании общей биомассы фитопланктона, за исключением района г. Добрянка (где отмечались ее максимальные показатели на акватории), ведущую роль играли диатомовые водоросли. Периодически в ранг доминант входят крупноклеточные водоросли из других отделов (Euglena spirogyra Ehr. – эвгленовые; Ceracium hirundinella (O.F.M.) Bergh, Peridinium cinctum (O. F. M.) Ehr., P. umbonatum Stein, Peridiniopsis elpatiewsky (Ostenfeld) Bourrelly – динофитовые; Vacuolaria virescens Cienk. – ра-фидофитовые). В незарегулированной Каме лидирующее значение в формировании общей численности и биомассы фитопланктона играли зеленые водоросли.

Таблица 3. Динамика численности отдельных отделов водорослей в различных участках Камского водохранилища в летнюю межень 2009 г.

'*~-~'~_„__Участок Отдел^^^^ Пределы изменения численности фитопланктона, млн кл/л Русло Правый берег Левый берег Прибрежье (левый берег) Cyanophyta 0,30-546,83 0-1057,40 0,30-88,66 0-4,08 Chrysophyta 0,12-0,672 0-1,00 0,02-1,13 0-0,06 Bacillariophyta 0,750-4,20 0-10,33 0,82-5,40 0,06-2,05 Xanthophyta 0 0-0,75 0 0-0,004 Crypthophyta 0,05-0,50 0-1,82 0-0,27 0,008-0,052 Dinophyta 0-0,50 0-0,25 0,01-0,15 0,004-0,008 Euglenophyta 0,03-0,50 0-0,23 0,01-0.09 0,004-0,02 Raphydophyta 0 0 0 0-0,004 Chlorophyta 0,25-2,03 0-4,73 1,74-2,21 0,02-1,68 Streptophyta 0-0,007 0 0 0,004-0,008 Общая 4,02-549,33 5,55-2117,55 9,45-91,40 0,64-7,28 мг/л Русло

мг/л Левый берег

■ Желтозеленые

□ Синезеленые

□ Криптофитовы

□ Золотистые

В Динофитовые

□ Диатомовые

■ Эвгленовые

■ Рафидофитовые

0 Зеленые

□ Стрептофитовые

Рис. 2. Вклад отделов водорослей в формирование биомассы фитопланктона в различных участках Камского водохранилища в летнюю межень 2009 г.

Таблица 4. Состав доминирующего комплекса видов водорослей на различных участках Камского водохранилища в летнюю межень 2009 г.

Место наблюдения	Доминанты по численности	Доминанты по биомассе
Орел	Русло Unclass.centric (23)*, Cyclotella stelligera Cl. et Grun., Aulacoseira granulata (Ehr.) Sim. (11)	Melosira varians Ag. (19), Cyclotella stelligera Cl. et Grun. (17), Stephanodiscus hantzschii Ehr. (11)
Таман	Aphanizomenon flos-aquae (L.) Ralfs (17), Aulacoseira alpigena (Grun.) Krammer (10), Crucigenia fenestrata (Schmidle) Schmidle (10)	Euglena spirogyra (20), Melosira varians Ag. (19), Fragilaria. capucina Desmaz. (10)
Пожва	Aulacoseira subarctica (O. Mull.) Haworth (14), Aulacoseira granulata (11), Unclass.centric (10)	Fragilaria. capucina (18), Cyclotella meneghingiana Kutz. (12), Aulacoseira granulata (11)
Чермоз	Anabaena affinis Lemm. (10)	Diatoma tenuis Ag. (22), Ceracium hirundinella (13), Peridinium cinctum (12)
Добрянка	Aphanizomenon flos-aquae (74), Anabaena spiroides Klebahn. (11)	Aphanizomenon flos-aquae (43), Anabaena spiroides (24), Ceracium hirundinella (17)
Тупица Пыскор	Microcystis sp. (24), Anabaena variabilis Kutz. (19) Правый берег Unclass.centric (19), Aulacoseira subarctica (O. Mull.) Haworth (12)	Fragilaria. capucina Desmaz. (25), Stephanodiscus hantzschii (23) Cymbella lanceolata (Ehr.) V. H. (43)
Таман	Aulacoseira alpigena (14), Aphanothece sp. (11)	Melosira varians (32), Peridiniopsis elpatiewsky (12), Peridinium umbonatum Stein(10)
Чермоз	Aulacoseira alpigena (14), Asterionella formosa Hassall (13), Aulacoseira granulata (11), A. subarctica (10), Aphanizomenon flos-aquae (10)	Ceracium hirundinella (14), Aulacoseira granulata (13), Peridinium cinctum (12), Fragilaria. capucina (11), Asterionella formosa (10)
Добрянка	Aphanizomenon flos-aquae (53), Anabaena sp. (13), Anabaena affinis (12), Microcystis sp. (12)	Aphanizomenon flos-aquae (49), Anabaena affinis (20), Anabaena planctonica (14)
Тупица Пыскор	Aphanizomenon flos-aquae (41), Microcystis sp. (24), Anabaena planctonica Brunnth. (14) Левый берег Aphanothece sp. (60)	Stephanodiscus hantzschii (35), Anabaena planctonica (21), Aphanizomenon flos-aquae (20) Stephanodiscus hantzschii (25), Stauroneis anceps Ehr. var. anceps (20)
Таман	Aulacoseira alpigena (13)	Melosira varians (10), Diatoma tenuis (10), Peridiniopsis elpatiewsky (10)
Тупица Чепец	Aphanizomenon flos-aquae (76), Microcystis pulverea (Wood) Forti emend. Elenk. (19) Прибрежье (левый берег) Dictyosphaerium subsolitarium von Goor (31), Crucigenia tetrapedia (Kirchn.) W. et G. S. West (12)	Aphanizomenon flos-aquae (50), Ceracium hirundinella (15) Oocystis borgii Snow(36), Cosmarium obtusatum (Schmile) Schmile (18), Tetrastrum glabrum (Roll) Ahlstr. et Tiff. (10)
Вишера	Aulacoseira granulata (43), Tabellaria fenestrata (Lyngb.) Kutz. (21), T. flocculosa (Roth) Kutz. (10)	Aulacoseira granulata (45), Melosira varians (18)
Тюлькино	Aulacoseira granulata (43), Microcystis pulverea (13)	Aulacoseira granulata (45), Stephanodiscus hantzschii (21), Peridiniopsis elpatiewsky (21)
Березники	Aulacoseira granulata (43)	Aulacoseira granulata (46), Vacuolaria virescens Cienk. (14) Stephanodiscus hantzschii (11)
Висим	Aphanizomenon flos-aquae (19), Anabaena flos-aquae Breb.(19), Aulacoseira granulata (17), Microcystis aeruginosa (13)	Fragilaria. capucina (45), Peridiniopsis elpatiewsky (27), Aulacoseira granulata (13)
Полазна	Microcystis aeruginosa (Kutz.) Kutz. (31), Kephyrion rubri-claustrii Conrad (21), Aulacoseira granulata (13)	Aulacoseira granulata (30), Chalmydomonas reinhardtii Dang. (22), Cyclotella stelligera Cl. et Grun. (16)
Чусовской залив	Aphanizomenon flos-aquae (21), Microcystis pulverea (21)	Oocystis borgii (18), Aulacoseira granulata (13), Diatoma tenuis (12)

Т.о. на основании проведенных исследований можно сделать следующие заключения:

- в формировании альгофлоры планктона Камского водохранилища ведущую роль продолжают играть диатомовые водоросли, однако в прибрежье и Чусовском заливе большим разнообразием отличались зеленые водоросли т.е. в прибрежной зоне водохранилища и в заливах формируется альгофлора, значительно отличающаяся по своему составу от альгофлор русловой и литоральной частей водоема;
- большее значение, по сравнению с неза-регулированной Камой, на альгофлору водохранилища оказывает Вишера – крупнейший левый приток Камы;
- от верховьев водоема к верхнему бьефу Пермской ГЭС происходит снижение роли диатомовых в формировании общей численности фитопланктона и увеличение синезеленых;
- наибольшего развития синезеленые водоросли получили в районе г. Добрянка, где расположена Пермская ГРЭС и происходит сброс подогретых вод в водохранилище;
- в формировании общей биомассы водорослей ведущая роль принадлежит диатомовым водорослям и крупноклеточным представителям некоторых других отделов.

Список литературы Фитопланктон различных участков Камского водохранилища в период летней межени

Иванова Н.В., Неулыбина А.А., Черных Е.А. География Пермской области. Пермь, 1984. 134 с.
Методика изучения биогеоценозов внутренних водоемов. М., 1975. 240 с.
Зиновьев А.П. Планктон реки Камы в районе от устья р. Вишеры до устья р. Яйвы // Труды Перм. биолог. ин-та. Т. VIII. Вып. 3-4. 1939 С. 3-44 + приложение список видов.
Таусон А.О. Водные ресурсы Молотовской области. Молотов: ОГИЗ, 1947. 321 с.
Беляева П.Г. Пространстевенно-временные изменения фитопланктона Камского водохранилища //Изв. СамНЦ РАН. 2015. Т. 17. № 4(4). С. 733-738.
Третьякова С.А. Фитопланктон Камских водохранилищ // Гидробиологическая характеристика водоемов Урала, Академия наук СССР, УрО. Свердловск. 1989. С. 58-69.
Калинин В.Г., Минакова О.А., Коноплева Л.Л. Особенности термического режима Камского водохранилища в районе сброса подогретых вод Пермской ГРЭС //Географический вестник, №3(30), 2014. С. 11-17.
Буркова Т.Н., Тарасова Н.Г. Фитопланктон прибрежных участков Камских водохранилища летом 2009 г. // Изв. СамНЦ РАН. 2013. Т. 15 № 3 (7). С. 2258-2262.

Статья научная