Природные и антропогенные трансформации водных экосистем европейской части России по результатам диатомового анализа - Автореферат

Учреждение Российской академии наук Институт водных проблем РАН Работа выполнена в Институте водных проблем РАН Новикова (Институт водных проблем РАН) доктор географических наук, профессор Г.М. Защита состоится «02» декабря 2010 г. в 14.00 на заседании диссертационного совета Д.002.040.01 при Учреждении Российской академии наук Институте водных проблем РАН по адресу: 119333, Москва, Губкина, 3.Именно на основе диатомового анализа существует реальная возможность выявить критерии оценки совокупной негативной нагрузки на природные экосистемы, а также сценарии трансформации этих экосистем во времени и в пространстве. Основная цель работы: установить классификационные признаки трансформации пресноводных экосистем под воздействием природных и антропогенных факторов для совершенствования методов палеореконструкций и биомониторинга. Описать для различных ландшафтно-климатических зон основные сценарии пространственно-временных трансформаций диатомовых комплексов, протекающие в озерных экосистемах. Оценить информативность разработанного методологического подхода, а также дать математическое описание и биологическое объяснение природным и антропогенным процессам трансформации, протекающим в пресноводных экосистемах. Разработанный метод графического анализа трансформации диатомовых комплексов при оценке общего уровня антропогенной нагрузки на природные водоемы применяется при научно-исследовательской работе в лаборатории гидрохимии Института водных проблем РАН (ИВП РАН, Ростов-на-Дону) и на кафедре микологии и альгологии биологического ф-та МГУ им.В главе анализируются основные способы изображения таксономической структуры диатомовых комплексов и отличительные особенности этой систематической группы. Констатируется, что графическое изображение таксономических пропорций в диатомовых комплексах обычно имеет традиционные, достаточно консервативные формы.Разработанные методы определялись следующей концептуальной позицией: диатомовый комплекс рассматривается как биотопическая совокупность таксонов низшего ранга* (видов, разновидностей и форм). Численность каждого таксона преимущественно определяется набором абиотических параметров оптимальных для его распространения и развития. Структуру и объем материала проведенных исследований составили 1970 проб из озер и водотоков Европейской части России (рис. При построении графиков по оси абсцисс откладывается число, соответствующее числу идентифицированных таксонов, а по оси ординат откладывается относительная численность, присущая данному таксону в анализируемом комплексе. В результате, в линейной системе координат получается график (или гистограмма) соотношения общего числа таксонов и их относительной численности (процентных пропорций) в сторону убывания последней.Для обеих категорий были вновь построены единые ряды трансформации: от озер абсолютно не затронутых антропогенным воздействием до озер с крайней степенью угнетения природных сообществ. К первой группе относятся диатомовые комплексы из озер, фактически не затронутые негативным воздействием антропогенного генезиса. Ко второй группе отнесены диатомовые комплексы из 11 озер. В логарифмической системе координат озера из первой и второй группы образуют единый пучок прямых (при анализе доминирующей и сопутствующей группы), с единой, хорошо локализованной областью «разворота» (рис. Еще одно озеро занимает промежуточное положение между третьей и четвертой степенью трансформации диатомовых комплексов и одно озеро входит в четвертую группу по этому признаку (рис.4в).Для всех 5 озер были построены ряды трансформации таксономической структуры диатомовых комплексов во времени. Анализ в полулогарифмической системе координат наглядно продемонстрировал, насколько была стабильна экосистема того или иного озера в прошлом (рис. Борое относится к категории устойчивых систем, и не подвергалось за анализируемый отрезок времени заметным перестройкам и трансформациям (рис. Галичское является фактически «хаотизированной» экосистемой, которая в значительной степени утратило единый сценарий трансформации за анализируемый промежуток времени (рис. Соответственно, результирующие линии в интервале 63-100; 103-104 см образуют менее цельную генерацию, а единая область «вращения» менее выражена (рис.На основе унификации биоиндикационных методов в температурном режиме 5 исследованных озер были выделены циклы потепления-похолодания различной длительности. Эти циклы соответствуют так называемым «столетним» циклам инсоляционной активности, открытых Р.Вольфом, А.П.Ганским и А. Ковалевский выделяет циклы, длящиеся ~ 106 лет (Ковалевский, 1976). Были выделены три цикла, каждый из которых вероятно совпадает с 11-летним циклом солнечной активности (Разумовский, 2008). Исходя из аналогичных построений, которые были проведены для других озер, был сделан вывод, что выделенные циклы предположительно соответствуют циклам солнечной активности, длительность которых равна в среднем 33 годам (Разумовский, 2008; Разумовский, Гололобова, 2008).