WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 |   ...   | 21 | 22 || 24 | 25 |   ...   | 37 |

Данные о видовом составе фитопланктона, сезонных изменениях численности и биомассы используют для мониторинга состояния экосистемы Байкала. Важно идентифицировать колебания этих показателей в ходе естественных процессов и при антропогенных воздействиях. Особое значение имеют режимные многолетние наблюдения, проводимые сотрудниками Института биологии при Иркутском государственном университете на точке № в районе пос. Б. Коты у юго-западного берега озера. Профессором М. М. Кожовым в 40-х гг. прошлого столетия были определены объекты, место, время наблюдений, глубины и фракции, которые до настоящего времени учитываются при отборе и обработке проб. Проверенная многолетней практикой эта система наблюдений считается эталоном организации мониторинга на Байкале (Проблемы …, 1985).

Н. С. Беркин, А. А. Макаров, О. Т. Русинек 4.6. Зоопланктон Зоопланктон оз. Байкал представляет собой сложное сообщество организмов, в которое входят жгутиковые, инфузории, ракообразные Cyclopoida (веслоногие), Calanoida (каланоиды), Cladocera (ветвистоусые) и коловратки Rotatotia (рис. 4.11). Все они питаются фито- и бактериопланктоном. Ветвистоусые рачки не характерны для открытого Байкала, и появление их связано с динамикой водных масс. Коловратки являются неотъемлемой частью зоопланктона озера. В открытой пелагиали озера отмечено около 30 видов. Основу фауны коловраток составляют палеарктические и голарктические виды, широко распространенные в озерах северных широт. Выделяют 3 группы коловраток: зимне-весенняя (апрель-май), когда значительного развития достигают эндемичные виды Synchaeta pachypoda, S. rufina, S. prominula, Notholca grandis, N. intermedia, N. lamellifera; летне-осенняя (июнь-сентябрь) – Kellicottia longispina, Felinia terminalis, Keratella quadrata, K. cochlearis;

круглогодичная – Keratella quadrata, K. cochlearis, Kellicottia longispina, Felinia terminalis (Кутикова и др., 1995).

Основная масса зоопланктона сосредоточена в верхнем 250-метровом слое и составляет 79 % его численности во всем столбе воды до дна. В период обратной стратификации температур (поздняя осень-зима) основная масса эпишуры (61–73 %) сосредоточена в верхнем 250-метровом слое воды, 20 % – глубже 500 м. В период весенней и осенней гомотермии зоопланктон распределен в толще более равномерно. В период летней стагнации (июль-сентябрь) большая часть эпишуры (80–90 %) находится в слое 0–50 м.

Согласно многолетним исследованиям, наиболее массовыми видами зоопланктона в Байкале являются эндемичный рачок – эпишура (Epischura baicalensis) и циклоп (Cyclops kolensis). Эпишура является основным потребителем первичной продукции, тем самым влияя на прозрачность и химический состав байкальской воды. Именно эпишуре и циклопу принадлежит основная роль в формировании продукции, которую потребляют рыбы и донное сообщество организмов.

БАЙКАЛОВЕДЕНИЕ 1 2 3 5 6 8 Рис. 4.11. Представители зоопланктона оз. Байкал:

бесцветные жгутиковые Bicosoeca lacusris (длина 9–12 мкм, ширина 4–5,5 мкм), прикрепленные к нити Aulacoseira (1), Bodo repens (длина 9–15 мкм, ширина 5–8 мкм) (2), Paraphysomonas imperforate (1,5–2,5 мкм) (3) (Таничев, Бондаренко, 1995); инфузории – Liliomorpha viridis (90–100 мкм) (4), Trichophrya epistylidis (120–130 мкм) (5) (Оболкина, 1995), коловратки: Kellicottia longispina (600 мкм) (6) (Кутикова и др., 1995), Keratella quadrata (200 мкм) (7); каланоиды (Calanoida) – Epischura baicalensis самка (нижний рисунок) (1,36– 1,69 мм) и самец (верхний рисунок) (1,07–1,2 мм (8) (Кожов, 1972); ветвистоусые (Cladocera): Chydorus sphaericus, самка (450 мкм) (9) (Смирнов, 1971) Н. С. Беркин, А. А. Макаров, О. Т. Русинек Эпишура по строению своего ротового аппарата является фильтратором, что позволяет ей поглощать из воды бактерио- и фитопланктон. Основным инструментом цедильного аппарата являются щетинки, густо опушенные волосками. Все они находятся на ротовых конечностях и увеличивают фильтрующие способности этих ракообразных.

В течение года у эпишуры отмечены 2 периода массового размножения: зимне-весенний (декабрь-февраль) и летний (июль).

В течение жизни самки эпишуры создают 9–10 яйцевых мешков с промежутками в 10 дней летом и 20 дней зимой (Афанасьева, 1977).

Самки во время созревания яиц опускаются на глубину 200– 300 м (Изместьева, Кожова, 2000). Продолжительность жизни каждой генерации составляет один год, но период развития науплиусов, копеподитов и взрослых стадий отличается по своей длительности. Науплиальные стадии зимнее-весеннего поколения развиваются с декабря по март (90–100 суток), копеподитные стадии – с марта по июнь (90 суток), продолжительность жизни взрослых самок с июня по ноябрь (180 суток) (табл. 4.4).

Таблица 4.Продолжительность жизни (в сутках) взрослых самок Epischura baicalensis зимне-весеннего и летнего поколений (Э. Л. Афанасьева, 1977) Зимне-весеннее Летнее Период поколение поколение Созревание половых 30–40 продуктов (июнь–июль) (октябрь–декабрь) 80–90 Половая активность (июль–сентябрь) (декабрь–апрель) 60 «Старение» (октябрь–ноябрь) (апрель–июнь) Общая продолжительность 180 жизни (июнь–ноябрь) (октябрь–июнь) Поскольку развитие этой генерации проходит при низких температурах и за более продолжительный период времени, рачки имеют более крупные размеры по сравнению с рачками летнего поколения.

Науплиальные стадии летнего поколения развиваются с июля до середины августа (40–45 суток), копеподитные – с середины августа до сентября (40–45 суток). Взрослые более мелкие рачки БАЙКАЛОВЕДЕНИЕ этого поколения в массе появляются в октябре и живут до июня следующего года (250–260 суток), 8,5–9 мес.

Э. Л. Афанасьевой (1969, 1975) изучена многолетняя динамика зоопланктона пелагиали оз. Байкал. Установлено, что пелагиаль озера является неоднородной по составу и количеству зоопланктонных организмов: существенно различаются поверхностные и глубинные слои воды, прибрежные участки озера и открытый Байкал, а также южная, средняя и северная котловины озера. С января по июль обычно в открытых глубоководных районах Байкала доминирует байкальский комплекс видов: эпишура, макрогектопус и коловратки (Synchaeta pachypoda, Notholca grandis и N. intermedia).

В августе появляются озерные виды, широко распространенные в водоемах Палеарктики (циклопы, дафнии, босмины и др.). По результатам съемки 1964 г. было отмечено, что в течение года в Южной и Центральной котловинах была высока численность и биомасса Cyclops kolensis (в июле биомасса циклопа составила 50 %, а в сентябре – 70 и 90 % от всего зоопланктона. В северной котловине озера в этот год эпишура составляла 98 %, циклоп – 2 %.

В многолетней динамике численности эпишуры выделяют 3–4- и 9–11-летние циклы. Считается, что для экологического мониторинга эпишуры Байкала необходимы регулярные наблюдения. С периодичностью в 10 дней они проводятся на станции № (около пос. Б. Коты). Пробы отбираются в слое 0–300 м. Необходимые параметры: численность возрастных и половых групп, численность самок с яйцевыми мешками. Эти исследования выполняют сотрудники Института биологии при Иркутском государственном университете (Изместьева, Кожова, 2000).

Зоопланктонные организмы очень чувствительны к изменениям температуры, прозрачности и химического состава воды, что влияет на их биологию (этапы жизненного цикла, размножение).

Вмешательство в среду обитания может неблагоприятным образом сказаться на составе зоопланктонных организмов (биологическое разнообразие), численности и биомассе, а, значит, на качестве байкальской воды. Это вмешательство может иметь как локальное воздействие на популяции отдельных организмов, входящих в зоопланктонное сообщество, так и изменить продукционные характеристики всей экосистемы Байкала (сокращение численности зоопланктона может привести к сокращению кормовой базы рыб, а значит, нерпы и околоводных птиц).

Н. С. Беркин, А. А. Макаров, О. Т. Русинек 4.7. Бентос Бентос представляет собой население дна водоема, обитающего на грунте (эпибентос), в грунте (эндобентос) и в непосредственной близости от него (нектобентос). Пелагобионтов, которые на определенных этапах жизни переходят в придонные слои, относят к пелагобентосу. Выделяют микробентос (организмы менее 0,1 мм), мейобентос (от 0,1 до 2 мм) и макробентос (животные крупнее 2 мм). По источнику питания среди бентосных организмов выделяют детритоедов-сестонофагов (губки, двустворчатые моллюски и др.), детритоедов, собирающих пищевые частицы с поверхности грунта (амфиподы, гастроподы), грунтоедов – потребителей захороненного детрита (олигохеты) и хищников (планарии, пиявки, крупные амфиподы) (Бекман, 1987).

Основное биологическое разнообразие фауны Байкала сосредоточено именно в донных сообществах (свыше 86 % зарегистрированных видов и подвидов); пелагические биоценозы озера несравненно однообразнее (Тахтеев и др., 2009, в печати).

В бентосе Байкала представлены различные группы организмов – простейшие, моллюски, амфиподы, губки, личинки насекомых (ручейники, комары-звонцы, или хирономиды, стрекозы), черви, полихеты, олигохеты, низшие ракообразные (остракоды, гарпактициды), равноногие раки, губки, тихоходки, водные клещи и низшая и высшая водная растительность (рис. 4.12).

Бентосные организмы «перерабатывают» (трансформируют) органическое вещество верхних трофических уровней (фитопланктона, бактериопланктона и зоопланктона), используя осажденные на дно организмы в пищу, тем самым участвуя в процессах очищения водоема и формирования химизма вод10.

По данным К. К. Вотинцева (1967), с отмирающим фито- и зоопланктоном Байкала в донные осадки поступает до 3–4 г/мСорг в год. Содержание органического вещества в поверхностном слое грунта составляет около 1,6 г/м2 Сорг. В год на одном квадратном метре поверхностного слоя донных отложений Байкала в среднем подвергается деструкции до 1,5–2,5 г Сорг.

При этом важно понимать, что основная роль в деструкции донных отложений принадлежит микроорганизмам.

БАЙКАЛОВЕДЕНИЕ 1 2 4 5 7 9 10 11 Рис. 4.12. Бентосные организмы оз. Байкал.

Lubomirskia baicalensis (1) (фото А. Л. Новицкого, из архива О. А. Тимошкина), корковая губка (2) (неопределенная до вида, около 2 см в диаметре) (фото О. А. Тимошкина); гигантская глубоководная планария Rimacephalus arecepta depigmentata, длина 13 см (3); малощетинковые черви люмбрикулиды (4) (фото О. А. Тимошкина); малощетинковый червь Manayunkia baicalensis (5) (фото Т. Я. Ситниковой и С. И. Дидоренко); амфиподы: Parapallasea lagowskii (длина 50 мм) (6) и Eulimnogammarus violatus (30 мм) (7) (фото В. В. Тахтеева); Brandtia parasitica (11, 5 мм) (8) (фото О. А. Тимошкина); брюхоногие моллюски: Liobaicalia stiedae (высота раковины 9,5 мм) (9) (фото П. Репсторф), Godlewskia godlewskii (высота раковины около 17 мм) (10) и Maackia herderiana (высота раковины 8 мм) (11) (фото Т. Я. Ситниковой и С. И. Дидоренко); двустворчатый моллюск Euglesa korotnevi (раковина, вид сверху; увеличение 8х1; длина раковины 4 мм, высота 3,8 мм) (12) (фото З. В. Слугиной) Н. С. Беркин, А. А. Макаров, О. Т. Русинек Согласно расчетам, в сообществах абиссали величины энергии, ассимилированной животными организмами (без хищников) составляют от 1 до 40 % от общего количества органического вещества (Сорг), подвергающегося деструкции в поверхностном слое донных отложений (Черепанов, 1970).

В. В. Черепанов (1978) провел анализ экологической структуры бентоса оз. Байкал и выделил в нем эктобионтов, обитающих на поверхности субстрата (грунте) и эндобионтов, живущих в грунте. Потребители взвешенного вещества из придонного слоя воды отнесены к экзофагам; потребители вещества с поверхности грунта – к эпифагам; потребители вещества из толщи грунта – к эндофагам; выделены также хищники и мирные организмы (табл. 4.5).

Таблица 4.Экологическая характеристика донных организмов оз. Байкал (по В. В. Черепанову, 1978) Систематические группы организмов Губки + + + Турбеллярии (плоские ресничные черви) + + + + Нематоды (круглые черви) + + Полихеты (многощетинковые черви) + + + + Олигохеты (малоресничные черви) + + Пиявки + + Ракушковые рачки + + + Равноногие раки + + + Амфиподы (бокоплавы) + + + Ручейники + + + Комары-звонцы (хирономиды) + + + + + Моллюски: Брюхоногие + + + Двустворчатые + + + Впервые Е. Б. Карабановым (Подводные ландшафты Байкала, 1990) было проведено ландшафтное районирование дна Байкала.

Понятие о ландшафте заимствовано из физической географии суши. Ландшафт – сравнительно однородный по своим условиям природный комплекс, который характеризуется некоторыми абиотическими условиями, влияющими на распределение донных Мирные Эпифаги Хищники Экзофаги Эндофаги Эктобионты Эндобионты БАЙКАЛОВЕДЕНИЕ организмов, их взаимосвязи друг с другом и структуру экологических сообществ. Ландшафты объединяются в районы; районы – в округа и последние – в провинции. Провинциями признаны Северная, Центральная и Южная котловины Байкала, округами – подводные склоны западного и восточного бортов озера. В них выделяют шесть основных районов (рис. 4.13).

Организмы бентоса очень чувствительны в выборе среды обитания. Сравнительно недавно на Байкале были проведены исследования состава макрозообентоса в зависимости от субаквального ландшафта (Кравцова и др., 2003 а, б). На основе физикогеографических и геоморфологических характеристик дна были выделены донные подводные комплексы (ДПК) и фации, как наименьшие структурные единицы ландшафтов – по преобладающему типу донных отложений. В бухте Б. Коты выявлены 4 ДПК:

пляж, мелководная терраса, подводный склон и подводный каньон. В пределах разных ДПК выделены 17 фаций (табл. 4.6).

Донное население глубинной зоны Байкала неоднородно и представлено микробентосом, макробентосом и мейобентосом.

Бентические свободноживущие инфузории отмечены до глубин 1460 м. Они относятся к отряду Heterotrichida и Oligotrichida.

C глубины 1370 м был выделен в монокультуру бесцветный жгутиконосец Cercobodo crassicauda. В мейобентосе ведущая роль принадлежит нематодам, сравнительно многочисленны ракообразные (гарпактициды, циклопы, остракоды). В небольшом количестве встречаются прямокишечные турбеллярии, водные клещи и рачки – батинеллиды. В макробентосе преобладают олигохеты и амфиподы. Численность олигохет колеблется от 4 до 111 экз./м2, биомасса от менее от 0,01 до 3,5 г/м2. Средняя численность равна 29 экз./м2.

Численность и биомасса амфипод изменяются в пределах от до 167 экз./м2 и от 0,01 до 0,76 г/м2. Личинки комаров-звонцов (Chironomidae), относящиеся к роду Sergentia, встречаются на очень больших глубинах, где их численность составляет экз./м2. Установлено, что фауна донных отложений представлена разнообразными эврибатными пелофилами (глубоководные обитатели илистых грунтов) и глубоководными эндемиками (Тахтеев и др., 1993).

Pages:     | 1 |   ...   | 21 | 22 || 24 | 25 |   ...   | 37 |



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

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.