научная статья по теме СЕЗОННАЯ И МЕЖГОДОВАЯ ДИНАМИКА ФИТОПЛАНКТОНА РЕКИ ЕНИСЕЙ В РАЙОНЕ ВОДОЗАБОРА ГРЕМЯЧИЙ ЛОГ Биология

Текст научной статьи на тему «СЕЗОННАЯ И МЕЖГОДОВАЯ ДИНАМИКА ФИТОПЛАНКТОНА РЕКИ ЕНИСЕЙ В РАЙОНЕ ВОДОЗАБОРА ГРЕМЯЧИЙ ЛОГ»

БИОЛОГИЯ ВНУТРЕННИХ ВОД, 2014, № 1, с. 38-40

ФИТОПЛАНКТОН, ФИТОБЕНТОС, ФИТОПЕРИФИТОН

УДК 574.5(28)

СЕЗОННАЯ И МЕЖГОДОВАЯ ДИНАМИКА ФИТОПЛАНКТОНА РЕКИ ЕНИСЕЙ В РАЙОНЕ ВОДОЗАБОРА ГРЕМЯЧИЙ ЛОГ

© 2014 г. Ю. А. Пономарева, |Л. А. Щур

Институт вычислительного моделирования Сибирского отделения РАН, 660036 г. Красноярск, Академгородок, 50, строение 44, e-mail: ponomarevayulia@mail.ru Поступила в редакцию 12.07.2012 г.

В составе фитопланктона р. Енисей в районе водозабора Гремячий Лог выявлен 81 таксон водорослей рангом ниже рода из 5 отделов. В составе альгоценозов преобладают диатомовые водоросли, формирующие основу численности и биомассы. Трофический статус акватории, оцененный по средней биомассе фитопланктона (1.92 ± 0.09 мг/л), соответствует мезотрофии, качество воды — третьему классу, разряду "достаточно чистая".

Ключевые слова: фитопланктон, состав, численность, биомасса, р. Енисей, трофический статус, качество воды.

DOI: 10.7868/S0320965214010112

ВВЕДЕНИЕ

Важная роль в системе гидробиологического мониторинга отводится фитопланктону — одному из основных компонентов водных экосистем, чувствительному к влиянию природных и антропогенных факторов. Систематические наблюдения дают возможность прогнозировать развитие альгоценозов и получать достоверную информацию об экологическом состоянии водоема.

Цель работы — анализ межгодовых и сезонных изменений структурных характеристик фитопланктона р. Енисей в районе источника питьевого водоснабжения г. Красноярска, оценка трофического состояния и качества воды.

МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Исследования проводили в 2008—2010 гг. на р. Енисей в районе водозабора Гремячий Лог, который служит источником питьевого водоснабжения г. Красноярска и расположен в 40 км ниже плотины Красноярской ГЭС. Пробы отбирали ежедневно из речной воды, поступающей самотеком на очистные сооружения. Фитопланктон концентрировали на мембранных фильтрах марки Владипор с диаметром пор 0.80 мкм. Биомассу определяли счетно-объемным методом [8] в камере Горяева объемом 0.0009 см3 при общем увеличении х400, для мелких форм — х1000. Идентификацию водорослей проводили согласно работам [1, 4, 6, 11, 12]. При анализе данных использовали индекс видового разнообразия Шеннона (Нь), рассчитанный по биомассе фито-

планктона, коэффициент флористического сходства Серенсена [8], частоту встречаемости и индекс доминирования отдельных таксонов [5]. Для оценки качества воды рассчитывали индексы сапробности S [2, 13, 14].

Исследованный участок характеризуется высокой (>2.0 м/с) скоростью течения [10]. Средняя температура воды в период наблюдений 4.6— 6.8°С, максимальный прогрев до 14°С зарегистрирован в июле 2008 г. Вода характеризовалась нейтральной и слабощелочной реакцией (рН 6.98—8.40). Концентрация взвешенного вещества 0.3—3.1 мг/л, в мае 2008 г. увеличилась до 6.0 мг/л [10], среднее содержание нитратного и аммонийного азота 0.85 ± 0.02 и 0.08 ± 0.01 мг/л соответственно, содержание минерального и общего фосфора 11—20 и 4—32 мкг/л соответственно, общая минерализация воды 84.7 ± 2.01 мг/л.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

В составе фитопланктона исследованного участка обнаружен 81 вид водорослей из 5 отделов, 7 классов, 15 порядков, 27 семейств и 45 родов. В видовой структуре фитопланктона р. Енисей, как и в расположенном выше Красноярском водохранилище [7, 10], наиболее разнообразно представлены диатомовые и зеленые водоросли. Основу фитоценоза формировали диатомовые, в состав которых входили 48 видов и внутривидовых таксонов. При высокой скорости течения разнообразно представлены донные формы: род

СЕЗОННАЯ И МЕЖГОДОВАЯ ДИНАМИКА ФИТОПЛАНКТОНА

39

млн кл./л

мг/л

""Н^^^ннуун ннннччннну ун ннннччнннуун ьч мес

2008 2009 2010 год

Сезонная динамика численности (а) и биомассы (б) фитопланктона в районе водозабора Гремячий Лог (средние со стандартной ошибкой).

Navícula включал пять таксонов, Cymbella, Gom-phonema и Nitzschia - по четыре таксона каждый. Зеленые водоросли насчитывали 23 таксона, сине-зеленые — восемь, динофитовые и золотистые — по одному. Наибольшей частотой встречаемости в 2008 г. характеризовалась Fragilaria crotonensis Kitt. (50%), в 2009 г. — Asterionellaformosa Hass. (83%), в 2010 г. — Cyclotella radiosa (Gran.) Lemm. (83%). В течение всего периода наблюдений встречались Di-atoma vulgare Bory, F. crotonensis, Melosira varians Ag. и Nitzschia dissipata (Kütz.) Grun. В биогеографическом отношении 54 вида (67%) принадлежат к космополитам, два (Aulacoseira islandica (O. Müll.) Simonsen и Cymbella skvortzowii Skabitsch.) — к бо-реальным, один (Hanea arcus (Ehr.) Kütz.) — к ар-кто-альпийским. По приуроченности к месту обитания 44% общего числа таксонов планктон-но-бентосные, 29% — бентосные, 26% — планктонные. По отношению к солености воды 43 таксона принадлежат к олигогалобам и индиффе-рентам, по отношению к рН среды 20 видов — индифференты, 18 — алкалифилы [2]. Данные трехлетних наблюдений свидетельствуют о незначительных межгодовых изменениях таксономического состава фитопланктона, что подтверждается высокими коэффициентами флористического сходства: 60% — для 2008 и 2009 гг., 70% — для 2008 и 2010 гг., 87% - для 2009 и 2010 гг.

Индекс видового разнообразия Hb изменялся от 1.32 до 3.84 (в среднем 2.71 ± 0.06). Его минимальными значениями (соответственно 1.87 ± 0.12, 1.72 ± 0.08, 1.98 ± 0.16 в 2008-2010 гг.) характеризовался зимний планктон, что говорит об упрощенной структуре его сообществ в этот период. Высокие Hb получены в весенне-летний период, их величины варьировали от 2.50 ± 0.12 до 2.93 ± ± 0.12 в марте-мае и от 2.74 ± 0.12 до 3.26 ± 0.12 -в июне-августе.

В сезонной динамике фитопланктона прослеживались весенний и летний подъемы, обусловленные развитием диатомовых водорослей (см. рисунок). Весной в состав доминантов входили Diatoma vulgare, Hanea arcus (2008 и 2009 гг.) и Cyclotella radiosa (2010 г.). В июне в массе развивалась Aulacoseira islandica, в июле - Fragilaria cro-tonensis.

Численность фитопланктона изменялась от 0.07 (январь 2008 г.) до 12.2 (июнь 2009 г.) млн кл./л, биомасса - от 0.07 (январь 2010 г.) до 23.0 (июнь 2009 е) мг/л (средние 1.43 ± 0.06 млн кл./л и 1.92 ± 0.09 мг/л соответственно). Низкие численность и биомасса зафиксированы в первой декаде марта 2010 г. (0.16 млн кл./л и 0.20 мг/л соответственно). С конца апреля до конца мая происходило их увеличение до 6.0 млн кл./л (2010 г.) и 9.90 мг/л (2009 г.), летом с повышением температуры воды от-

а

5

2

8

4

БИОЛОГИЯ ВНУТРЕННИХ ВОД № 1 2014

40 ПОНОМАРЕВА, ЩУР

мечался дальнейший рост до 5.3, 12.0 и 9.9 млн кл./л и 7.15, 23.0 и 9.17 мг/л в 2008-2010 гг. соответственно. Максимальные величины обоих показателей зафиксированы в июне. Осенью численность изменялась от 0.17 (октябрь 2010 г.) до 1.51 (сентябрь 2008 г.) млн кл./л, биомасса — от 0.24 (октябрь 2009 г.) до 1.82 (сентябрь 2008 г.) мг/л. Зимний период характеризовался минимальным обилием фитопланктона.

Водоросли, развивающиеся в водотоках, служат индикаторами органического загрязнения и используются в целях мониторинга. Значительная часть обнаруженных видов (83%) относится к индикаторам сапробности [2]. На долю ксено-олигосапробов и олиго-бетамезосапробов (индекс сапробности <1.5) приходится 21% этих видов, Р-мезосапробы (1.6—2.5) составили 47%, а-мезосапробы и полисапробы (>2.6) — 15%. Средняя величина (1.83 ± 0.03) соответствует Р-мезосапробной зоне, и вода р. Енисей в районе водозабора относится к третьему классу качества, разряду "достаточно чистая" [3, 9]. Трофический статус акватории, оцененный по средней биомассе фитопланктона (1.92 ± 0.09 мг/л), соответствует мезотрофии.

Выводы. Фитопланктон р. Енисей в районе водозабора Гремячий Лог представлен 81 внутривидовым и видовым таксоном из пяти отделов и сходен по составу с альгофлорой расположенного выше по течению Красноярского водохранилища. По числу видов, а также численности и биомассе преобладают диатомовые водоросли. Трофический статус акватории, оцененный по средней биомассе фитопланктона (1.92 ± 0.09 мг/л), соответствует мезотрофии, качество воды — третьему классу, разряду "достаточно чистая".

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Атлас доминирующих форм водорослей р. Енисей (в нижнем бьефе, включая г. Красноярск): Метод.

руководство. Красноярск: Красноярск. гос. ун-т, 1985. 58 с.

2. Баринова С.С., Медведева Л.А., Анисимова О.В. Биоразнообразие водорослей-индикаторов окружающей среды. Тель-Авив: Pilies Studio, 2006. 498 с.

3. Жукинский В.Н., Оксиюк О.Н., Олейник Т.Н., Коше-лева С.И. Принципы и опыт построения экологической классификации качества поверхностных вод суши // Гидробиол. журн. 1981. Т. 17. № 2. С. 38-49.

4. Забелина М.М., Киселев И.А., Прошкина-Лавренко А.И., Шешукова В.С. Диатомовые водоросли. М.: Сов. наука, 1951. 649 с.

5. Кожова О.М. Формирование фитопланктона // Формирование природных условий и жизни Братского водохранилища. М.: Наука, 1970. С. 27-160.

6. Комаренко Л.Е., Васильева И.И. Пресноводные зеленые водоросли водоемов Якутии. М.: Наука, 1978. 284 с.

7. Красноярское водохранилище: мониторинг, био-та, качество вод. Красноярск: Сиб. фед. ун-т, 2008. 538 с.

8. Методика изучения биогеоценозов внутренних водоемов. М.: Наука, 1975. 240 с.

9. Оксиюк О.П., Жукинский В.Н., Брагинский Л.П. и др. Комплексная экологическая классификация качества поверхностных вод суши // Гидробиол. журн. 1993. Т. 29. № 4. С. 62-76.

10. Продукционно-гидробиологические исследования Енисея. Новосибирск: Наука, 1993. 195 с.

11. Топачевский А.В., Масюк Н.П. Пресноводные водоросли Украинской ССР. Киев: Высш. шк., 1984. 336 с.

12. Царенко П.М. Краткий определитель хлорококко-вых водорослей Украинской ССР. Киев: Наук. думка, 1990. 208 с.

13. Sladecek V. System of water quality from the biological point of view // Arch. Hydrobiol. Ergebn. Limnol. 1973. № 7. 218 p.

14. Wegl R. Index fur die Limnosaprobitat // Beitr. Gewasserforsch. 1883. Bd 8. Н. 26. S. 127-173.

Seasonal and Interannual Dynamics of Phytoplankton of the Yenisei River in the Area of the Gremyachiy Log Waterworks Yu. A. Ponomareva,

L

Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.

Показать целиком