Пространственная гетерогенность сообществ одноклеточного планктона на прибрежных участках водохранилищ Камского каскада

Кама, наряду с Волгой и Уралом, является одной крупнейших рек, протекающих на территории Российской Федерации. Она протекает в пределах Приволжского Федерального округа РФ и пересекает Кировскую область, Башкортостан, Пермский край, Удмуртию, Татарстан. В 1980 г., с созданием Нижнекамского водохранилища завершилось зарегулирование реки, начавшееся в 1954 г. Камский каскад включает три водохранилища: Камское, Воткинское и Нижнекамское. Их создание повлияло на полноводность реки – на сегодняшний день она судоходна на протяжении 1500 км. Тем не менее, прибрежные и мелководные участки занимают существенные площади [1-5]. Как известно, именно в прибрежной зоне формируется достаточно большое количество разнообразных биотопов, в которых развиваются

специфические организмы, попадающие в крупные водоемы. В этом смысле прибрежная зона является своеобразным рефугиумом. По берегам реки расположены населенные пункты, устьевые участки многочисленных притоков. Поэтому изучение планктонных сообществ, формирующихся в прибрежной зоне, необходимо и для оценки видового богатства флоры и фауны, и для оценки экологического состояния реки.

До настоящего времени данные по развитию одноклеточных про- и эукариот реки Камы единичны и весьма разрознены, несмотря на то что это крупнейший приток Волги. Поэтому Кама не может не оказывать влияние на формирование абиотических и биотических параметров и качества воды последней. Это указывает на актуальность исследования экосистем камского каскада водохранилищ.

В настоящей работе представлены результаты анализа пространственного распределения сообществ одноклеточного про- и эукаритного планктона (в том числе его отдельных компонентов – бактерий, водорослей и инфузорий), а также отражение влияния факторов среды на структуре их сообществ в прибрежных участках каскада камских водохранилищ в различные гидрологические периоды.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

Исследования проводили на водохранилищах Камского каскада в период летней межени в июле 2009 г. и в последней фазе весеннего половодья в июне 2012 г., начиная от места слияния рек Кама и Вишера и до слияния рек Кама и Волга (включая

Таблица 1. Общая характеристика водохранилищ Камского каскада. (составлено по: [1-5])

Примечание. «-» – отсутствие данных; 1 – глубины менее 2 м; 2 – нормальный подпорный уровень; 2 – для всего водохранилища

Камский и Волго-Камский плесы Куйбышевского водохранилища). Морфометрические характеристики водохранилищ Камы и основные черты их гидрологического режима представлены в табл. 1.

Пробы для определения и учета фитопланктона, бактериопланктона и планктонных инфузорий отбирали и фиксировали стандартными методами [6-8]. Одновременно отбирали пробы для анализа на содержание фотосинтетических пигментов, основных ионов и биогенных элементов [9-11]. Во время отбора проб проводили измерения физико-химических показателей полевыми приборами и погружными датчиками: температуры воды, содержания растворенного кислорода, активной реакции среды (pH) и окислительно-восстановительного потенциала (Eh).

РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

Физико-химические условия. На всем протяжении Камского каскада вода на большинстве станций была пресной со средней и умеренной минерализацией (табл. 2), преимущественно кальций-гидрокарбонатного типа [12]. Локальные изменения типа минерализации на станциях Нижнекамского и Воткинского водохранилищ в период летней межени 2009 г., возможно, объясняются влиянием притоков и точечных сбросов промышленных сточных вод, а Камского водохранилища – влиянием Верхнекамского месторождения калийных солей и береговыми обнажениями гипсов [12]. Во время весеннего половодья 2012 г. в условиях повышенной скорости течения воды и интенсивного поступления поверхностных вод с водосборной территории локальных отклонений минерализации от Ca-HCO3 типа ни на одной станции не было зафиксировано.

В оба гидрологических периода в прибрежной части водохранилищ наблюдалась практически полная гомотермия (табл. 2). Содержание растворенного кислорода в конце весеннего половодья на разных станциях изменялось от 5,2 до 13,1 мг О/л (в среднем, 8,7±1,6 мг О/л), а в период летней межени – от 6,4 до 10,8 мг О/л (в среднем, 7,9±1,5 мг О/л). Вся прибрежная часть водохранилищ в течение наших наблюдений была аэробной; уменьшение концентрации растворенного кислорода в придонном слое воды по сравнению с поверхностным составляло на разных станциях 0-0,7 мг О/л (2009 г.) и 0-1,8 мг О/л (2012 г.). Активная реакция (pH) воды на большинстве станций Воткинского, Нижнекамского и Камского плеса Куйбышевского водохранилищ во время летней межени 2009 г. была слабощелочной и щелочной, а в конце весеннего половодья 2012 г. – нейтральной и слабощелочной. На станциях Камского водохранилища pH воды в оба периода была нейтральной и слабощелочной (табл. 2).

Цветность воды в водохранилищах Камского каскада (табл. 2) в летнюю межень 2009 г. составляла 30-225'Pt, с наибольшими величинами в Камском и Воткинском водохранилищах. В период половодья 2012 г. цветность несколько снизилась (20-120'Pt), минимальные значения цветности (20-30'Pt) были выявлены в Чусовском заливе Камского водохранилища, который не обследовался в 2009 г.; без их учета цветность Камского водохранилища в период половодья 2012 г. составила 80±10'Pt. В оба гидрологических

Таблица 2. Некоторые физико-химические показатели и концентрация хлорофилла а в Камских водохранилищах