научная статья по теме ФИТОПЛАНКТОН ЗАЩИЩЕННОГО МЕЛКОВОДЬЯ РЫБИНСКОГО ВОДОХРАНИЛИЩА В УСЛОВИЯХ ВЛИЯНИЯ КОЛОНИАЛЬНОГО ПОСЕЛЕНИЯ ОЗЕРНОЙ ЧАЙКИ (LARUS RIDIBUNDUS L.) Охрана окружающей среды. Экология человека

Текст научной статьи на тему «ФИТОПЛАНКТОН ЗАЩИЩЕННОГО МЕЛКОВОДЬЯ РЫБИНСКОГО ВОДОХРАНИЛИЩА В УСЛОВИЯХ ВЛИЯНИЯ КОЛОНИАЛЬНОГО ПОСЕЛЕНИЯ ОЗЕРНОЙ ЧАЙКИ (LARUS RIDIBUNDUS L.)»

ЭКОЛОГИЯ, 2015, № 6, с. 454-459

УДК [574.583(28):581]:598.422

ФИТОПЛАНКТОН ЗАЩИЩЕННОГО МЕЛКОВОДЬЯ РЫБИНСКОГО ВОДОХРАНИЛИЩА В УСЛОВИЯХ ВЛИЯНИЯ КОЛОНИАЛЬНОГО ПОСЕЛЕНИЯ ОЗЕРНОЙ ЧАЙКИ (LARUS RIDIBUNDUS L.)

© 2015 г. Е. Г. Сахарова, Л. Г. Корнева

Институт биологии внутренних вод им. И.Д. Папанина РАН 152742 Ярославская обл., Некоузский р-н, пос. Борок e-mail: katya.sah@mail.ru; korneva@ibiw.yaroslavl.ru Поступила в редакцию 04.02.2014 г.

Проанализированы различные структурные показатели фитопланктона защищенного мелководья Волжского плеса Рыбинского водохранилища, находящегося в условиях влияния колоний озерной чайки (Larus ridibundus L.). Показано, что трансформации в фитопланктоне: увеличение общей биомассы, снижение видового и удельного богатства, увеличение биомассы эвгленовых, криптофито-вых и динофлагеллят, сходны с изменениями, происходящими обычно при антропогенном эвтро-фировании водоемов.

Ключевые слова: фитопланктон, мелководье, эвтрофирование, озерная чайка, Рыбинское водохранилище.

Б01: 10.7868/80367059715060141

Водоплавающие птицы, гнездящиеся на мелководьях водоемов, обогащают водоем биогенными и органическими веществами, что может способствовать усилению процессов эвтрофиро-вания. Поступление в водоем продуктов их жизнедеятельности приводит к изменению абиотических и биотических условий существования организмов, продуктивности и видового состава гидробионтов (Галкина, 1977; Ьоп§еоге й а1., 2006; и др.). Установлено значительное влияние колоний семейства Чайковых (Ьайёае) и Цаплевых (Лгёе1ёае) на структуру зоопланктона мелководий водоемов разной трофии (Крылов и др., 2009; Кулаков и др., 2010, 2011).

Цель настоящей работы — изучить закономерности изменения фитопланктона защищенного мелководья крупного мезотрофно-эвтрофного водохранилища в условиях влияния продуктов жизнедеятельности колоний озерной чайки (Ьагиз ridibundus Ь.).

МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ

Наблюдения проводили в 2009—2010 гг. на участках защищенного мелководья Волжского плеса (58°02' с.ш., 38°15' в.д.) Рыбинского водохранилища. Площадь водохранилища составляет 4550 км2, средняя глубина — 5.6 м, максимальная глубина — 30.4 м. Пробы отбирали на фоновом, не

заселенном, и заселенном колонией озерной чайки участках. Гнездовья чаек находились в зарослях макрофитов на расстоянии 40—120 м от берега в затопленной водами водохранилища протоке. Глубина под гнездами составляла 40 х 80 см. Колония занимала участок размером 250 х 80 м и включала около 300 птиц, количество жилых гнезд ~ 150. Заросли макрофитов на фоновом участке покрывали примерно 60% площади, заселенная птицами протока зарастала на 90% (Крылов и др., 2009).

Отбор проб проводили с периодичностью в 7— 14 дней в период гнездования птиц (май—июль) и 1—2 раза в месяц после покидания птицами гнездового участка (август—сентябрь). Материал собирали путем зачерпывания ведром поверхностного слоя водной толщи. Пробы концентрировали прямой фильтрацией под слабым давлением поочередно через мембранные фильтры с диаметром пор 5 и 1.2 мкм. Фиксацию фитопланктона осуществляли с помощью раствора Люголя с добавлением формалина и ледяной уксусной кислоты (Методика..., 1975). Подсчет и идентификацию водорослей производили в камере "Учинская-2" объемом 0.01 мл (Корнева, 1993). Биомассу фитопланктона определяли счетно-объемным методом (Методика..., 1975). Для оценки ценотической структуры альгоценозов использовали индекс разнообразия Шеннона (Н), выравненности Пиелу (Е) и доминирования Симпсона (Мэгарран,

Таблица 1. Средние за вегетационный сезон структурные показатели фитопланктона на мелководье, в разной степени подверженном влиянию птиц

Показатель 2009 г. 2010 г.

фон колония фон колония

Биомасса, г/м3 8.933 ± 2.451 9.189 ± 3.210 5.865 ± 2.303 8.311 ± 3.847

Численность, 106 кл/л 13.1 ± 6.4 11.7 ± 7.1 8.1 ± 2.4 8.3 ± 2.3

Ж, мкм3 2357 ± 1171 2274 ± 594 2044 ± 583 2994± 1620

^ 0.11 ± 0.03 0.14 ± 0.06 0.09 ± 0.03 0.11 ± 0.06

Н 4.09 ± 0.25 3.85 ± 0.38 4.32 ± 0.36 4.09 ± 0.43

Е 0.71 ± 0.04 0.67 ± 0.06 0.72 ± 0.05 0.70 ± 0.07

Видовое богатство 185 172 200 168

Удельное богатство 57 ± 7 55 ± 7 66 ± 7 56 ± 5

Сапробность 2.02 ± 0.11 2.13 ± 0.11 2.10 ± 0.12 2.10 ± 0.10

1992). Соотнесение видов к отдельным зонам са-пробности проводили согласно спискам индикаторных организмов Р. Вегла (Wegl, 1983). Сапроб-ность вод оценивали с помощью индекса Пантле-Букка (Pantle, Buck, 1955) в модификации В. Сла-дечека (SladeCek, 1973), рассчитанного по биомассе фитопланктона. Степень сходства флор определяли с помощью коэффициента Сёренсена (Миркин, Розенберг, 1983). К категории доминирующих относили виды, составляющие >10% от суммарной численности и биомассы фитопланктона. Для оценки размерной структуры альгоце-нозов использовали среднеценотический объем клеток (W) как средний арифметический объем клеток в каждой пробе (Корнева, 1999). Статистический анализ данных и построение диаграмм проводили с использованием стандартных программ для персонального компьютера (MS Excel и Statistica 6.1).

РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

За весь период наблюдений глубина на мелководье исследуемых участков не превышала 1.1 м, вода всегда была прозрачной до дна. Достоверных различий в сезонном ходе температуры на биотопах, в разной степени подверженных влиянию птиц, не обнаружено. В 2010 г. средняя за период исследований температура воды была выше (19.3°C), чем в 2009 г. (18.5°C), достигая максимальных значений в июле (27°C).

В 2009—2010 гг. на всех исследованных участках обнаружено 350 таксонов рангом ниже рода, в фитопланктоне мелководья, не заселенного птицами, — 261, которые распределились по отделам следующим образом: Cyanophyta — 25, Chrysophy-ta — 15, Bacillariophyta — 29, Xanthophyta — 13. Cryptophyta — 8, Dinophyta — 5, Chlorophyta — 123, Euglenophyta — 43. В фитопланктоне защищенного мелководья, находящегося под влиянием коло-

ний чаек, выявлено 234 таксона рангом ниже рода (195 видов, разновидностей и форм), из них: Су-апорИу1а — 18, СЬгуюрИуа — 13, ВасЖапорИуа — 26, Хап1корИу1а — 11, СгурШрИуа — 7, Dinophyta — 4, СЫогорИуа — 106, Euglenophyta — 49.

Флористически наиболее богат отдел зеленых водорослей (47 и 45% от общего списка на фоновом и заселенном птицами участках соответственно), далее следовали эвгленовые (16 и 21%) и диатомовые (11% на обоих участках).

Удельное богатство фитопланктона на сравниваемых участках достоверно не различалось, однако в зоне поселения птиц наблюдалось некоторое уменьшение числа видов. На мелководье, занятом колонией чаек, в 75% (15 из 20) случаев наблюдалось снижение количества видов в пробе по сравнению с фоновым биотопом.

Для обоих участков характерна высокая степень флористического сходства — коэффициент Сёренсена составил 74%.

Сезонная динамика структурного разнообразия альгоценозов (индекс Шеннона) на фоновом и заселенном чайками участках защищенного мелководья была довольно сходна, поэтому изменение индексов обоих участков сильно коррелировало друг с другом (г = 0.70 в 2009 г. и г = 0.77 в 2010 г). На фоновом участке значения индекса Шеннона варьировали от 3.29 до 4.99 бит/мг л-1 и составили в среднем 4.19 ± 0.21 бит/мг л-1, на месте гнездования чаек — от 2.47 до 4.78 бит/мг л-1, а его сред-невегетационные значения — 3.96 ± 0.28 бит/мг л-1 (табл. 1). Минимальные значения индекса отмечены в период весеннего максимума биомассы диатомовых водорослей. Достоверных различий в значениях индексов выравненности (Пиелу) и доминирования (Симпсона) между фитопланктоном исследуемых биотопов не выявлено.

Среднеценотический объем клеток планктонных водорослей исследованных участков защи-

Биомасса, г/м3 20

15 10 5

0

25 20 15 10 5 0

САХАРОВА, КОРНЕВА (а)

(б)

19 27 03 10 20 28

V

VI

Ш 1

2009 г. 2 □ 3

Ж

09 23 11 21 10 24 13 26

VII VIII IX IV V

1

02

09

□ 4

В 5

16 VI

2010 г.

6 ЕЗ 7

Ю 8

Рис. 1. Сезонная динамика биомассы фитопланктона в 2009 и 2010 гг. на фоновой (а) и находящейся под влиянием чаек (б) станциях соответственно.

1 — СуапорИу1а; 2 — Сгу8орИу1а; 3 — ВасШапорИул; 4 — ХапШорИу1а; 5 — Сгур1;орИу1а; 6 — Dinophyta; 7 — СЫогорИу1а; 8 — Ещ1епорИу1а.

щенного мелководья достигал минимального значения весной, в период доминирования мелкоклеточных диатомей (Stephanodiscus НаШ&ски Gгun.), затем слабо варьировал и достигал максимальных величин в августе 2009 г. и в середине июля 2010 г., когда преобладали нитчатые зеленые водоросли (МощеоНа 8р., Spirogyra 8р.), а также эвглениды и динофлагелляты. Величины сред-неценотических объемов клеток фитопланктона на сравниваемых биотопах достоверно не отличались (см. табл. 1) и сильно коррелировали между собой (г = 0.81 в 2009 г. и г = 0.92 в 2010 г.).

Сезонная динамика биомассы фитопланктона в 2009 г. характеризовалась пятью подъемами (рис. 1). Увеличение хаотичности — частоты смены спадов и подъемов биомассы фитопланктона — характерно для мелководий, более изолированных от открытой части водохранилища (Корнева, 1983). Весенний пик обусловлен доминированием Stephanodiscus hantzschii (42 и 62% от общей

биомассы на фоновой и находящейся под влиянием чаек станции соответственно). Летние подъемы биомассы были обусловлены главным образом за счет криптофитовых, динофлагеллят и эвгленовых, осенний фитопланктон доминированием криптофитовых (55 и 65%) и эвгленовых (29 и 23%) водорослей.

В 2010 г. наблюдения проводили в период активного гнездования чаек — до середины июля. На фоновом мелководье были отмечены два пика биомассы (см. рис. 1): поздневесенний, составленный диатомовыми (Stephanodiscus hantzsii — 39%) и крип-тофитовыми (Cryptomonas curvata Ehr. — 10%) водорослями, и летний (конец июня), сформированный за счет эвгленовых (51%) и диатомовых (32%). На мелководье, находящемся под влиянием чаек, за период 2010 г. наблюдались три пика биомассы фитопланктона. Весенний пик, как и на фоновом участке, был сформирован за счет диатомовых (Stephanodiscus hantzschii — 10%) и крип-

(а)

(б)

Численность, млн кл/л 50

40

30

20

10

0

-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1

19/У 03/У1 20/УЕ 09/УП 11/УШ 10/1Х 27/У 10/У1 28/У1 23/УП 21/VIII

Дата

2

—I-1-

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