WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 | 2 || 4 | 5 |

Многими исследователями (Гуревич, 1973; Коган и др., 1976 и др.) отмечены альгицидные свойства высших водных растений, препятствующие развитию синезеленых водорослей, вызывающих «цветение» воды. Также показано (Ивлев, 1950; Смирнова–Гараева, 1980), что на массовое развитие синезеленых водорослей отрицательно влияет высокая концентрация кислорода, наблюдаемая в зарослях высших водных растений. В Куйбышевском водохранилище, особенно на участках с более интенсивной динамикой водных масс (участок 2, Саралинский) влияние макрофитов на вегетацию синезеленых водорослей выражено крайне слабо. В результате сгонно-нагонных явлений у внешнего края зарослей синезеленые водоросли эпизодически накапливаются, образуя там очень высокие концентрации. В периоды, когда в водохранилище по разным причинам наблюдается резкое повышение уровня воды, динамика водных масс способствует заносу планктонных водорослей открытой воды в заросли, а также повсеместному распространению водорослей, которые развиваются преимущественно в зарослях макрофитов.

На развитие сообществ водорослей влияют и сезонные особенности гидрологического режима водохранилища. Как было отмечено выше, уровенный режим 2002 и 2004 гг. значительно различался. Уровень воды в 2002 г. весной и на протяжении лета был довольно высоким (> 53 м). Также этот год отличался холодной весной и превышением нормы осадков в 1.5–2 раза. Развитие синезеленых водорослей не превышало показателей, характерных для мезосапробной зоны загрязнения. К концу лета 2002 г. понижение уровня воды < 51.5 м привело к осенней вспышке численности и биомассы вольвоксовых водорослей вида Carteria multifilis и видов рода Chlamydomonas, которая продолжалась и весной следующего года. К концу лета – началу осени в силу своих физиологических особенностей синезеленые водоросли прекращают развиваться, их массовое развитие в водохранилище в этот период обычно не наблюдается. 2004 г. оказался одним из самых теплых за последние 30 лет, максимальный уровень воды наступил на месяц позже, чем в 2002 г. и продержался на отметке близкой 53 м до первой декады августа. В отличие от 2002 г. концентрация зеленых водорослей в планктоне была гораздо ниже, вольвоксовых водорослей, которые столь массово развивались в 2002 г., в 2004 г. не было обнаружено. С начала сентября численность и биомасса фитопланктона начали снижаться и далее подъемов не наблюдалось.

Таким образом, как сезонные, так и любые флуктуации уровня воды в Куйбышевском водохранилище в первую очередь отражаются на сообществах фитопланктона прибрежных мелководий, причем в одинаковой степени как в зарослях макрофитов, так и на открытом мелководье. Наибольшая перестройка структуры сообщества происходит при смене фазы гидрологического цикла – переходе от многоводного периода к маловодному и наоборот. В условиях водохранилища все процессы развития в сообществах планктонных водорослей, направленные на создание структурно–функционального порядка, систематически прерываются различными нарушениями (половодье, дождевые паводки, засуха, образование наносов и т.д.). Сформировавшиеся сообщества, в первую очередь, из–за колебаний уровня воды, постоянно трансформируются и это не позволяет выявить четкие границы между сообществами разных биотопов. Структура сообществ планктонных водорослей, которая формируется в определенных типах биотопов, в условиях водохранилища постоянно подвергается нарушению.

Глава 5. сезонная, межгодовая И МНОГОЛЕТНЯЯ динамика фитопланктона мелководий Волжско-Камского плеса в связи с режимом уровня воды

В главе проанализированы результаты многолетних исследований сезонной динамики фитопланктона мелководий Волжско-Камского плеса Куйбышевского водохранилища в зависимости от гидрологических условий (участок 3; см. рис. 1). В работе использованы данные, полученные в 1988-1993, 1999 и 2002 гг., а также данные из литературных источников за 1975, 19811984 гг. (Экология …, 1989; Паутова, Номоконова, 1994; табл. 3).

Сезонная динамика фитопланктона водохранилища определяется, главным образом, динамикой гидрометеорологических условий. Фитопланктон слабо развит под заснеженным льдом зимой и беден в паводковых водах при высокой их мутности и сильном течении. С началом термической стратификации, имеющей неустойчивый характер на протяжении всего периода открытой воды, увеличивается обилие зеленых и диатомовых водорослей (рис. 5). К концу весны при массовом развитии зоопланктона численность водорослей обычно снижается и наступает непродолжительная фаза «чистой воды». При дальнейшем прогреве водных масс до 20°С и выше доминируют синезеленые водоросли. Они же определяют облик фитопланктона в озеровидных расширениях водохранилища, нередко вплоть до ледостава. Наряду с ними летом интенсивно развиваются зеленые и диатомовые водоросли. В отдельные годы диатомовые регистрируются в концентрациях, позволяющих говорить об осеннем максимуме в развитии фитопланктона (Экология …, 1989; Халиуллина и др., 2002; Халиуллина, 2006; Халиуллина и др., 2009).

В фитопланктоне зимой и ранней весной доминируют Aulacoseira islandica и Oscillatoria planctonica, в весенне-летний период - A. islandica, A. italica, Stephanodiscus hantzschii, Cyclotella comta, Diatoma elongatum, Nitzschia palea, N. acicularis, Aphanizomenon flos-aquae, летом и осенью – A. islandica, A. italica, S. hantzschii, A. flos-aquae, Anabaena flos-aquae, An. scheremetiеvi, Microcystis aeruginosa, M. pulverea, Gomphosphaeria lacustris, Scenedesmus quadriqauda, Tetrastrum triacantum, Kirchneriella lunaris, Trachelomonas volvocina, T. hispida.

Рис. 5. Динамика общей биомассы (мг/л) фитопланктона Волжско-Камского плеса Куйбышевского водохранилища: а – 1988 г., б – 1989 г., в – 1990 г., г – 2002 г.: 1 – синезеленые, 2 – эвгленовые, 3 – динофитовые, 4 – диатомовые, 5 – желтозеленые, 6 – криптофитовые, 7 – золотистые, 8 – зеленые

Таблица 3. Гидрологические показатели Куйбышевского водохранилища и среднегодовая биомасса, мг/л, фитопланктона Волжско-Камского плеса (прочерк – отсутствие данных)

Показатель

1975 г.

1981 г.

1982 г.

1983 г.

1984 г.

1988 г.

1989 г.

1990 г.

Уровень воды (среднее значение за год), м, БС

50.3

52.3

52.1

52.6

51.1

52.0

50.8

53.1

Коэффициент условного водообмена (средне годовой)

2.9

4.0

4.2

3.8

4.7

Месяц, в котором наблюдался максимальный уровень воды

IY

Y

Y

IY

IY-Y

Y

VI

III-IY

Месяц, в котором наблюдался минимальный уровень воды

I

II-III

II-III

II

III

II

I

II

Водность года

Мало

-водный

Много-

водный

Средне-

водный

Средне-

водный

Мало-

водный

Мало-

водный

Мало-

водный

Много-

водный

Суммарный приток (основной и боковой приток, осадки), км3, и их отклонения от среднемноголетних значений, %

165.6

(–33.6)

294.0

(+17.8)

233.0

(–6.6)

247.0

(–1.0)

221.0

(–11.4)

209.0

(–16.2)

217.0

(–22.2)

338.0

(+4.0)

Осадки, км3, и их отклонения от среднемноголетних значений, %*

1.8 (–32.0)

2.2 (–17.7)

2.7 (1.9)

2.9 (+10.2)

2.2 (–16.2)

2.5 (–4.5)

Среднегодовая биомасса, мг/л фитопланктона

16.7±2.3

8.1±1.8

6.8±2.4

8.8±1.9

7.2±3.3

8.9±1.8

21.8±5.2

6.8±1.3

В сезонной динамике фитопланктона наблюдаются два пика численности и биомассы весеннелетний и летнеосенний, в период которых достигаются максимальные значения численности и биомассы (в наших наблюдениях до 308.6 млн. кл./л и 44.0 мг/л). В летнеосенний период «цветение» воды связано с массовым развитием синезеленых водорослей родов Aphanizomenon, Anabaena, Microcystis. Воды Волжско-Камского плеса в течение большей части вегетационного сезона относятся к -мезасапробному типу и соответствуют умеренно-загрязненной зоне.

При стабильном характере сезонной сукцессии доминирующих в фитопланктоне Куйбышевского водохранилища видов водорослей резко различается по годам их продуктивность. К настоящему времени анализу межгодовой изменчивости фитопланктона в озерах и водохранилищах посвящено много работ, в которых рассмотрены самые разнообразные зависимости от температуры, прозрачности и других факторов, включая солнечную и геомагнитную активность (Kalff, Knoechel, 1978; Трифонова, 1986; Sommer et al., 1986; Tailing, Heney, 1988; Reynolds, 1990; Девяткин, Вайновский, 1993; Девяткин и др., 1996, 2000 а, б, 2001; George, Hewitt, 1998; Пырина, 2000; George, 2002; Минеева, 2004 и др.).

По литературным данным, результаты корреляционного анализа выявляют слабую связь содержания хлорофилла «а» с гидрометеорологическими показателями Волжских водохранилищ. Более или менее значимое влияние на концентрацию водорослей обнаружено температуры воды и скорости ветра. Также выявлена связь межгодовых колебаний концентрации хлорофилла «а» с показателями водности водохранилищ. Наибольшие количественные показатели фитопланктона отмечены в годы с низким уровнем воды (Экология …, 1989; Паутова, Номоконова, 1994; Минеева, 2004).

Проведенные нами исследования показывают, что в условиях Куйбышевского водохранилища даже сильные ветра мало влияют на динамику количественных показателей фитопланктона. Массовое развитие синезеленых водорослей, вызывающих «цветение» воды, не прерывается и лишь претерпевает кратковременные изменения. Температура воды в значительной степени определяет различия по годам продолжительности отдельных сезонов. В летний период биомасса фитопланктона и температура воды в Куйбышевском водохранилище всегда характеризуются положительной корреляционной связью (p < 0.03). Однако значительные вариации содержания фитопланктона при близких термических условиях разных лет указывают, что его изменения регулируются другими факторами. Кроме того, при близких температурах воды в разные годы средние и максимальные концентрации фитопланктона различаются во много раз (рис. 6).

Как показывают исследования, явления «цветения» и эвтрофирования водохранилища всегда начинаются в мелководных зонах, где ветровое перемешивание обеспечивает подток биогенных веществ в зону фотосинтеза.

Рис. 6. Динамика уровенного режима (м БС), температуры воды (0С) и общей биомассы (мг/л) фитопланктона Волжско-Камского плеса Куйбышевского водохранилища в 1988-1990 и 2002 гг.

Pages:     | 1 | 2 || 4 | 5 |






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»