Пространственно-временная характеристика фитопланктона водных экосистем Забайкальского края

Автор: Оглы З.П.

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

Статья в выпуске: 1-3 т.11, 2009 года.

Бесплатный доступ

В работе анализируется пространственно-временная структура фитопланктона водоёмов и водотоков Забайкальского края. Полученные материалы имеют как фундаментальное, так и прикладное значение. Фундаментальное значение заключается в том, что на большой территории каким является Забайкальский край, многие водоёмы по данным показателям исследованы впервые. В прикладном аспекте полученные материалы успешно используются при выполнении ОВОС для расчёта оценки ущерба рыбному хозяйству водных объектов при строительстве гидротехнических сооружений для защиты от наводнений, а также для определения качества воды по фитопланктону.

Фитопланктон, водные экосистемы, качество воды

Короткий адрес: https://sciup.org/148198337

IDR: 148198337

Текст научной статьи Пространственно-временная характеристика фитопланктона водных экосистем Забайкальского края

Материалом настоящей работы послужили результаты полевых наблюдений, выполненных автором в 1976-2000 гг. по изучению фитопланктона 31-ой водной экосистемы (25 озер, 4 рек и 2 водохранилищ) Забайкальского края, в том числе для 25-ти из них впервые. Впервые исследована пространственно-временная характеристика верховьев крупных рек Забайкалья – Шилки, Аргуни, Амура; Краснока-менского и Харанорского водохранилищ; 20 озёр и в том числе больших и малых озер севера Забайкалья (Большое и Малое Леприндо), Ивано-Арахлейской системы озер, уникальных эфемерных содовых озер Ульдза-Торейской бессточной котловины. Сбор и обработка материала проводились унифицированными методами [1].

Видовой состав всех водных экосистем представлен 737 видами и разновидностями водорослей, 439 из которых определены для Забайкальского края впервые. Структура фитопланктона всех водоемов слагается 7-8 отделами водорослей; в озерах и водохранилищах это: синезеленые, золотистые, диатомовые, желтозеленые, криптофитовые, динофитовые, эвг-леновые, зеленые; в реках те же самые за исключением желтозеленых [2, 3].

Полученные материалы и обсуждение. Сезонные изменения фитопланктона в лентических экосистемах. В исследованных лентических водных экосистемах фитопланктон регистрировался круглогодично. В подледный период численность и биомасса были не всегда самыми низкими в году. Например, в оз. Зун-Торей численность и биомасса фитопланктона были самыми высокими в подлёдный период.

В изученных экосистемах отмечены разные типы сезонной динамики биомассы фитопланктона. В продуктивных водоемах (эвтрофных и гипертрофных) наблюдался наиболее обычный тип сезонной динамики: зимний минимум, значительно варьировавший по водоёмам (0,02…1, мг/л) сменялся весенним подъемом (0,5…2,0 мг/л), достигавшим поздним летом годового максимума (6,7…112 мг/л); к осени биомасса фитопланктона уменьшалась (4…38 мг/л). Например, такой тип сезонной динамики наблюдался в озёрах Шакша и Иргень, в Харанорском водохранилище.

В мезотрофных водоёмах также отмечен зимний минимум (0,05…0,5 мг/л), но в сезонной динамике наблюдалось два пика: первый либо весной, либо в начале лета (1,9….9 мг/л), а второй в конце лета – начале осени (1,1….4,0 мг/л). Например, в Краснокаменском вдхр., оз. Иван (1978, 1995 гг.).

В олиготрофных водоёмах ход сезонной динамики напоминал таковой в мезотрофных: также наблюдались два пика, приуроченные к началу года или к весне (0,04…0,1) и к осени (0,06…0,12 мг/л), но летний максимум (0,015….0,3) был значительно растянут на все летние месяцы (например, в оз. Большое Ле-приндо, Барун-Торей, Цаган-Нор) или летнее развитие фитопланктона было минимальным, например, в оз. Зун-Торей.

Сезонная динамика биомассы фитопланктона во всех исследованных водоемах повторяла динамику численности, за исключением периода перестройки фито-планктоценозов и времени массовых вспышек развития мелкоклеточных форм, когда пики численности несколько опережали пики биомассы.

Сезонные изменения фитопланктона в лотических экосистемах. Сезонную динамику развития фитопланктона в лотических экосистемах достоверно проследить не удалось по причине проявления экстремального природного фактора – летне-осенних паводков, во время которых прозрачность вод снижалась до 5 см. Например, в р. Шилка июньский планктон был наиболее разнообразен, численность и биомасса были максимальными – численность изменялась от 620 тыс. кл/л до 3,2 млрд. кл/л и составила в среднем по всем станциям наблюдения 2 млрд. кл/л; биомасса изменялась от 0,9 мг/л до 2, 94 мг/л и составила в среднем 1,7 мг/л. В августе средняя численность уменьшилась вдвое, а биомасса втрое и составили 1 млрд. кл/л и 0,6 мг/л, соответственно. В октябре численность уменьшилась по сравнению с июнем в 23 раза и составила 87,4 тыс. кл./л, а биомасса уменьшилась в 17 раз и составила 0,1 мг/л.

Пространственное распределение фитопланктона в лентических экосистемах. Анализ пространственного распределения фитопланктона в лентических экосистемах показал, что вертикальное распределение фитопланктона в большинстве случаев было гомогенным от поверхности до дна, что достаточно типично для мелководных водоемов Забайкалья с высокой степенью открытости, подверженных интенсивному ветровому перемешиванию. Исключением для этих водоёмов являлись летние штилевые и подледные периоды, когда в распределении фитопланктона наблюдалась стратификация: либо прямая, вследствие «цветения» синезелеными в летний период, либо обратная, если проходило оседание диатомовых на дно после их массовой вегетации. Обилие фитопланктона в летний период в литоральной зоне было выше, поскольку прибрежная зона большинства водоёмов лучше прогревается, используется в целях рекреации, а также окружена сельскохозяйственными и жилыми застройками и здесь постоянно происходит принос биогенных веществ с бытовыми и ливневыми стоками.

Исключение составляют три озера: Большое и Малое Леприндо и оз. Кенон. В первых двух пространственное распространение было неоднородным в силу большой изрезанности рельефа дна, а в озере Кенон, выполняющем функции водоёма-охладителя, максимальное развитие фитопланктона наблюдалось в зоне сброса подогретых вод ТЭС.

Пространственное распределение фитопланктона в лотических экосистемах. Пространственное распределение фитопланктона в лотических экосистемах не имело четко выраженного «классического континуума», при котором видовое разнобразие возрастает от истоков к устью, распределение равномерно в горизонтальном и вертикальном направлениях. Как показали наши исследования, на участках рек в направлении от истока к устью структура фитопланктона: таксономическое разнообразие водорослей, численность и биомасса и не имеют четкой упорядоченности. Численность и биомасса в речном континууме всех исследованных рек имели подъёмы и спады, обусловленные, как правило, антропогенным воздействием: водами промышленных, сельскохозяйственных и бытовых стоков в местах впадения притоков, несущих загрязненные воды с бассейновой территории (табл. 1, 2).

В трансграничных реках Аргунь и Амур на разных участках биомасса фитопланктона (которая в целом отражает качество вод) была выше либо с правой, либо с левой стороны, что говорит о загрязнении рек обоими государствами: РФ и КНР (см. табл. 1, 2).

Таблица 1. Численность и биомасса фитопланктона в р. Амур (30.05.1990 - 7.06.1990 г.)

Станции (по направлению к устью)	Отделы (численность, млн. кл/л / биомасса, мг/л)
Станции (по направлению к устью)	синезеленые	золотистые	диатомовые	эвгле-новые	зеленые	сумма
№1 Стрелка	0,16 0,002	0,02 0,002	0,24 0,095	0	4,26 0,269	4,66 0,368
№2	0	0,067 0,007	0,24 0,185	0	0,24 0,025	0,547 0,217
№3 Центр	0	0,32 1,234	0	0	0,35 0,053	0,67 1,287
№3 правый берег	1,0 0,014	0,05 0,006	0,11 0,022	0	2,434 0,226	3,544 0,267
№3 левый берег	0	0,107 0,011	0,935 1,293	0	0,226 0,057	1,268 1,361
№4 Албино левый берег	0,4 0,008	0,34 0,039	0,66 2,737	0,02 0,075	0,44 0,033	1,86 2,925
№5 Ангайский залив	0	0,02 0,002	0,175 0,184	0	0,063 0,003	0,258 0,189
№6 Перекат	0,48 0,007	0	0,124 0,104	0	0,148 0,012	0,752 0,122
№7 160 км от р. Хутенгей	0	0,016 0,0016	0,172 0,38	0	0,14 0,0158	0,328 0,397
№8 устье р. Зеи	0	0	0,136 0,574	0	0,032 0,007	0,184 0,588
№9 0,5 км ниже Зеи левый берег	0	0	0,504 0,7	0	0,216 0,035	0,72 0,737
№9 0,5 км ниже р. Зеи русло	0	0,01 0,018	0,82 1,66	0	0	0,83 1,678
№9 0,5 км ниже р. Зеи правый берег	0	0,02 0,002	0,74 1,754	0	0,14 0,418	0,9 2,174

Таблица 2. Численность и биомасса фитопланктона в р. Аргунь (4-6 июня 1991 г.)

Станция	Отделы (численность, млн. кл/л / биомасса, мг/л)
	синезеленые	золотистые	диатомовые	эвгле-новые	зеленые	сумма
0,5 км ниже р.Уров левый берег	0	0,03 0,004	0,34 2,714	0	0,01 0,09	0,38 2,808
0,5 км ниже р. Уров центр	0,24 0,012	0,06 0,004	0,128 0,229	0	0,16 0,07	0,588 0,318
0,5 км ниже р.Уров правый берег	0,092 0,013	0,02 0,003	0,184 0,315	0,012 15,086	0,304 0,05	0,612 0,456
р. Газимур левый берег	0	0,04 0,004	0,36 3,762	0	0	0,4 3,766
р. Газимур центр	0,29 0,046	0,31 0,003	0,39 1,228	0	0,76 0,158	1,76 1,435
р. Газимур правый берег	0,48 0,043	0,06 0,007	0,19 0,222	0	0,22 0,067	0,95 0,339
Ура-Урголекан левый берег	0	0	0,16 0,735	0	0	0,16 0,735
№3 Ура-Урголекан центр	0,54 0,044	0,3 0,078	1,02 0,998	0	1,92 0,264	3,78 1,384
№3 Ура-Урголекан правый берег	0,927 0,05	0,04 0,004	0,266 0,422	0,007 0,0007	0,226 0,027	1,48 0,55
Жетдога левый берег	0,12 0,012	0,02 0,002	0,24 0,084	0	0,46 0,031	0,86 0,169
Жетдога центр	0	0,02 0,02	0,48 0,25	0	1,08 0,108	1,76 0,378
Жетдога правый берег	0,8 0,06	0,04 0,004	0,4 1,045	0	15,0 0,118	2,74 1,227

В целом численность и биомасса фитопланктона в речных континуумах всех рек повторяли друг друга, за исключением тех станций, где развивались разные отделы водорослей в силу их различного индивидуального веса. Например, высокая численность синезеленых и зеленых не давала большой биомассы, в то время как высокая численность диатомовых показывала и большую общую биомассу.

Выводы: анализ пространственновременной структуры фитопланктона внутриконтинентальных водных экосистем Забайкальского края показал, что в ленти-ческих водных экосистемах фитопланктон регистрировался круглогодично. В подледный период численность и биомасса бывают не всегда самыми низкими в году. Динамика сезонного развития и пространственная характеристика фитопланктона, установленные для лентических экосистем Забайкалья являются обычными для умеренных широт.

Пространственно-временная характеристика лотических экосистем имеют свои особенности, которые отражают природные условия региона (летне-осенние паводки, выражающиеся в постоянных наводнениях, нарушающих сезонную динамику фитопланктона в них), а также антропогенное воздействие, вследствие которого нарушается «классический континуум».

Список литературы Пространственно-временная характеристика фитопланктона водных экосистем Забайкальского края

Лаврентьева, Г.М. Методические рекомендации по сбору и обработке материалов при гидробиологических исследованиях на пресноводных водоемах/Г.М. Лаврентьева, В.В. Бульон//Фитопланктон и его продукция. Л.: ЗИН АН СССР, ГОСНИИОРХ. -1981. -28 с.
Оглы, З.П. Структура фитопланктона разнотипных водоемов Восточного Забайкалья//Водное хоз-во России. -2006 а. -№5. -С. 94-103.
Оглы, З.П. Эколого-географическая характеристика фитопланктона разнотипных водных экосистем Восточного Забайкалья//Вестник БГУ. Сер. 3. -Улан-Удэ, 2006 б. -Вып. 7 -С. 231-235.

Статья научная