Обзор изученности водорослевых сообществ в Восточном Забайкалье. Анализ эколого-географической и пространственно-временной структур растительных планктонных сообществ. Сезонные изменения растительных планктонных сообществ в лентических экосистемах.
Аннотация к работе
Восточное Забайкалье обладает меньшими относительно соседних районов Сибири и Дальнего Востока запасами воды. Разработка эффективной стратегии водохозяйственного обустройства региона предопределяет анализ водно-ресурсного потенциала, с целью водопотребления и управления качеством вод, повышения рыбной продукции, использования для рекреации (Гениатулин, 2004). Планктонные водоросли являются первичным звеном трофической цепи, определяют ход процессов в водных экосистемах, производят 2/3 кислорода на Земле (Винберг, 1960; Эдхард, Сэжен, 1984; Одум, 1986; Саут, Уиттик, 1990). Биологическая продуктивность водных экосистем в целом определяется степенью утилизации солнечной энергии автотрофными организмами с последующей ее трансформацией гидробионтами гетеротрофного типа питания. Кроме того, планктонные водоросли являются показателем качества вод водоемов и водотоков: с одной стороны участвуя в процессах самоочищения (утилизируя растворенные органические вещества), а с другой - являются причиной вторичного биологического загрязнения и интоксикации природных вод (Горюнова, Демина, 1974; Гидробиология каналов…, 1976; Водоросли…, 1989; Баринова и др., 2000).Сезонная динамика содержания хлорофилла "а" в планктоне озер изменялась в соответствии с ходом сезонной динамики биомассы растительных планктонных сообществ. В ходе сезонной динамики относительного содержания хлорофилла "а" по озерам отмечалась тенденция: высокое содержание хлорофилла "а" в единице биомассы зимой, уменьшение его количества весной, затем окончательный спад в конце лета и вновь увеличение осенью. Сравнение с литературными данными показывает, что сезонная динамика концентрации хлорофилла "а" в единице биомассы альгоценозов, установленная нами для озер Восточного Забайкалья, типична для мелководных водоемов, подверженных постоянному ветровому перемешиванию (Елизарова, 1974; Сенатская, 1977; Пырина и др., 1981; Авинская, 1983). Как известно, содержание хлорофилла "а" в планктоне положено наряду с показателями интенсивности фотосинтеза в основу классификации водоемов по их продуктивности (Трифонова, 1979). В нашем случае олиготрофные водоемы попадают в I - III градации классов вод, мезотрофные - в IV класс, евтрофные - в V - VI классы, гипертрофные - в VII - IX классы (табл.В составе растительных планктонных сообществ внутриконтинентальных водных экосистем Восточного Забайкалья (25 озерах, двух водохранилищах и четырех реках) обнаружено суммарно 737 внутривидовых (и 632 видовых) таксонов водорослей из 149 родов, 53 семейств, 26 порядков и 14 классов, относящихся к 8 отделам: синезеленые - 103, золотистые - 34, диатомовые - 336, желтозеленые - 5, криптофитовые - 5, динофитовые - 4, эвгленовые - 22, зеленые - 228. Общий видовой состав и доминанты растительных планктонных сообществ носят смешанные черты: они представлены видами, характерными для северных широт с преобладанием диатомовых (45,5%) и в то же время носят черты альгоценозов средних широт со значительным разнообразием зеленых (30,9%) и синезеленых (14%) водорослей. Эколого-географический анализ видового состава растительных планктонных сообществ позволил установить общие черты, характерные для альгофлоры исследованных внутриконтинентальных водных экосистем Восточного Забайкалья. Оценивая роль абиотических факторов на структуру растительных планктонных сообществ следует отметить, что региональные природные особенности в его формировании (таксономический состав, видовое разнообразие, численность и биомасса) играют меньшую роль по сравнению с морфометрией и сопряженной с ней гидрологией водоемов и водотоков, а также гидрохимией, которые и формируют основные определяющие черты альгоценозов водных экосистем Восточного Забайкалья. Доминирующее структурообразующее значение в создании таксономической структуры, численности и биомассы растительных планктонных сообществ в водных экосистемах Восточного Забайкалья принадлежит трем отделам водорослей: синезеленым, диатомовым и зеленым, что составляет более 90% от общего числа обнаруженных таксонов водорослей.
План
Содержание хлорофилла в планктоне исследованных экосистем.
Вывод
1. В составе растительных планктонных сообществ внутриконтинентальных водных экосистем Восточного Забайкалья (25 озерах, двух водохранилищах и четырех реках) обнаружено суммарно 737 внутривидовых (и 632 видовых) таксонов водорослей из 149 родов, 53 семейств, 26 порядков и 14 классов, относящихся к 8 отделам: синезеленые - 103, золотистые - 34, диатомовые - 336, желтозеленые - 5, криптофитовые - 5, динофитовые - 4, эвгленовые - 22, зеленые - 228.
2. Для данного региона впервые приводятся 439 таксонов рангом ниже рода из 66 родов, являющихся представителями 7 отделов: синезеленые - 5; золотистые - 2; диатомовые - 19; криптофитовые - 2; динофитовые - 1; эвгленовые - 2; зеленые - 35.
3. Установлено, что флора планктона разнотипных водных экосистем Восточного Забайкалья типична для внутриконтинентальных водоемов и водотоков умеренных широт. Общий видовой состав и доминанты растительных планктонных сообществ носят смешанные черты: они представлены видами, характерными для северных широт с преобладанием диатомовых (45,5%) и в то же время носят черты альгоценозов средних широт со значительным разнообразием зеленых (30,9%) и синезеленых (14%) водорослей.
4. Эколого-географический анализ видового состава растительных планктонных сообществ позволил установить общие черты, характерные для альгофлоры исследованных внутриконтинентальных водных экосистем Восточного Забайкалья. К ним относятся: разнородный по отношению к солености воды состав, высокий удельный вес видов-индифферентов (66%); преобладание космополитных (91%), планктонных и литоральных форм (72%).
5. Оценивая роль абиотических факторов на структуру растительных планктонных сообществ следует отметить, что региональные природные особенности в его формировании (таксономический состав, видовое разнообразие, численность и биомасса) играют меньшую роль по сравнению с морфометрией и сопряженной с ней гидрологией водоемов и водотоков, а также гидрохимией, которые и формируют основные определяющие черты альгоценозов водных экосистем Восточного Забайкалья.
6. Доминирующее структурообразующее значение в создании таксономической структуры, численности и биомассы растительных планктонных сообществ в водных экосистемах Восточного Забайкалья принадлежит трем отделам водорослей: синезеленым, диатомовым и зеленым, что составляет более 90% от общего числа обнаруженных таксонов водорослей.
7. Количественные показатели растительных планктонных сообществ водных экосистем Восточного Забайкалья варьируют в широких пределах: численность от 250 тыс. до 3,9 млрд. кл./л, биомасса - от 0,04 до 112,4 мг/л. При высокой вариабельности этих значений видовое разнообразие в водоемах и водотоках невелико. Индекс Шеннона для всех водоемов и водотоков изменялся в пределах - 0,58…2,24. Установлено, что значительные колебания количественных параметров обусловлены развитием доминирующих видов, которые занимают в таксономической структуре фитопланктона менее десятой части.
8. Природные условия (высокая радиация и большое количество дней солнечного сияния) и мелководность водоемов Восточного Забайкалья обуславливают региональные особенности функционирования в водоемах: круглогодичное продуцирование органического вещества (в подледный период образуется до 30% органического вещества), фотосинтез, наблюдающийся до дна водоемов и высокую фотосинтетическую активность биомассы.
9. Диапазон варьирования функциональных показателей растительных планктонных сообществ составил несколько порядков (показатели суточного фотосинтеза изменяются от 0,08 до 4,30 г О2 /м2, годового фотосинтеза - от 722 до 4234 ккал/м2, содержание хлорофилла «а» от 0,25 до 58 мг/м3, суточные значения Р/В-коэффициентов от 0,007 до 81,6, годовые Р/В-коэффициенты от 10 до 472), что является характерной чертой водоемов Восточного Забайкалья: мелководных, с достаточным количеством биогенных элементов и высокой инсоляцией в регине.
10. Многолетние исследования на модельных для данного региона Ивано-Арахлейских озерах позволили выявить закономерность в первичном продуцировании органического вещества, заключающуюся в том, что годовая продукция в 250 раз выше средних за год суточных значений.
11. По анализу многолетних флористических наблюдений следует выделить антропогенный фактор, как основную причину сукцессионных изменений в альгоценозах водоемов Восточного Забайкалья. В этих экосистемах происходят изменения в структуре растительных планктонных сообществ: в Ивано-Арахлейских озерах уменьшилось число видов золотистых - обитателей чистых вод и увеличилось число видов синезеленых показателей возрастающей эвтрофикации; происходит переход от полидоминантных ценозов к монодоминантным с резким возрастанием удельного веса доминантов в средней за год общей биомассе водорослей; уменьшается количество пиков в сезонной динамике показателей обилия водорослей и первичной продукции, что также свидетельствует о повышающейся эвтрофикации водоемов; наблюдается регулярное массовое развитие водорослей, достигающее стадий «цветения» и «гиперцветения».
12. Качество вод водных экосистем Восточного Забайкалья, определенное по биомассе водорослей оценивается классами от предельно чистых до грязных вод. Наиболее загрязненными являются водоемы бассейна оз. Байкал. Современное состояние больших озер и большинства малых этого бассейна оценивается IX классом - предельно грязных вод. Предельно чистыми являются озера Ленского бассейна (I класс). Состояние водоемов и водотоков Амурского бассейна и бессточной области оценивается классами от чистых до загрязненных вод (I - VI классы).
Список литературы
Монографии, разделы в монографиях
1. Эвтрофирование малых водохранилищ / под ред. О.М. Кожовой. - Новосибирск: Наука, 1985. - 160 с.
2. Содовые озера Забайкалья. Экология и продуктивность / под ред. А.Ф. Алимова А.Ф. - Новосибирск: Наука, 1991. - 215 с.
3. Экология городского водоема / под ред. О.М. Кожовой, М.Ц. Итигиловой - Новосибирск: СО РАН, 1998. - 206 с.
4. Биоразнообразие водных экосистем Забайкалья. Видовая структура гидробиоценозов озер и рек горных территорий / под ред. Л.И. Локоть - Новосибирск: изд-во СО РАН, 1998. - 190 с.
5. Оглы, З.П. Видовое разнообразие водных экосистем Забайкалья. Каталог водорослей ВЕРХНЕАМУРСКОГО бассейна / З.П. Оглы, М.И. Качаева - Новосибирск.: СО РАН, 1999. - 92 с.
6. Водные ресурсы Читинской области: реализация региональной водохозяйственной политики (1998-2003 гг.) / под ред. В.Н. Заслоновского - Екатеринбург; Чита: РОСНИИВХ, 2004. - 105 с.
7. Энциклопедия Забайкалья. Читинская область / под. ред. Р.Ф. Гениатулина Новосибирск: Наука, 2000 - 2006. 4 т.
8. Государственный доклад «О состоянии и охране окружающей среды в Читинской области за 2006-2007 годы» / под ред. Ю.М. Овешникова - Чита: Экспресс-типография, 2008. - 161с.
Работы, опубликованные в рецензируемых изданиях
9. Оглы, З.П. Фитопланктон в системе гидробиологического мониторинга Ивано-Арахлейских озер (Центральное Забайкалье) / З.П. Оглы // Доклады Академии Наук, т. 364, 1999. - №2. - С. 235-242.
10. Евтрофирование городского водоема под влиянием тепловой электрической станции в условиях резко континентального климата / В.Н. Заслоновский, З.П. Оглы [и др.] // Водное хозяйство России, т. 6, 1999. - № 2. С.163 - 175.
11. Оглы, З.П. Эколого-географическая характеристика фитопланктона разнотипных водных экосистем Восточного Забайкалья / З.П. Оглы // Вестник БГУ. Сер. 3. - Улан-Удэ, 2006. - Вып. 7 - С. 231-235.
12. Оглы, З.П. Структура фитопланктона разнотипных водоемов Восточного Забайкалья / З.П. Оглы // Водное хоз-во России. - 2006. - №5. - С. 94-103.
13. Оглы, З.П. Показатели продуктивности фитопланктона в водоемах Забайкальского края / Оглы, З.П. // Научные проблемы использования и охраны природных ресурсов России. Изв. Самарского научн. центра РАН. - 2009. - №.1(3). - С. 327-331.
14. Оглы, З.П. Пространственно-временная характеристика фитопланктона водных экосистем Забайкальского края / Оглы, З.П. // Научные проблемы использования и охраны природных ресурсов России. Изв. Самарского научн. центра РАН. - 2009. - №.1(3). - С. 332-335.
15. Анисимова, Е.Г. Оценка качества вод внутриконтинентальных водных экосистем по фитопланктону (Забайкальский край) /Анисимова, Е.Г., Оглы, З.П. // Научные проблемы использования и охраны природных ресурсов России. Изв. Самарского научн. центра РАН. - 2009. - №.1(3). - С. 279-283.
Работы, опубликованные в академических и других изданиях
16. Оглы, З.П. Формирование фитопланктона одного из водохранилищ степной зоны Забайкалья / З.П. Оглы // Круговорот вещества и энергии в водоемах: тез. докл. 4 Всес. совещ. лимнологов на Байкале. Иркутск: ЛИН СО АН СССР, 1977. Вып. 1. - С. 105-106.
17. Оглы, З.П. Продукция фитопланктона и деструкция органического вещества Краснокаменского водохранилища / З.П. Оглы // Продуктивность водоемов разных климатических зон РСФСР и перспективы их рыбохозяйственного использования: сб. научн. тр. Красноярск: СИБРЫБНИИПРОЕКТ, 1978. - С. 273-274.
18. Оглы, З.П. Альгофлора как показатель сапробности Краснокаменского водохранилища / З.П. Оглы // Круговорот вещества и энергии в водоемах: тез. докл.5 Всес. совещ. лимнологов на Байкале. Иркутск: ЛИН СО АН СССР, 1981.Вып. 1. - С.120-121.
19. Оглы, З.П. Продукция фитопланктона и деструкция органического вещества в оз. Арахлей (Центральное Забайкалье) / З.П. Оглы // Круговорот вещества и энергии в водоемах: тез. докл.5 Всес. совещ. лимнологов. Иркутск: ЛИН СО АН СССР, ВГБО, 1981.- Вып. 1. - С. 101-102.
20. Оглы, З.П. Фитопланктон, первичная продукция и деструкция органического вещества в озерах Центрального Забайкалья / З.П. Оглы // Круговорот вещества и энергии в водоемах: материалы 6 Всесоюзн. лимнологич. совещ. Иркутск: ЛИН СО АН СССР, ВГБО, 1985. - Вып. 2 - С. 68-70.
21. Оглы, З.П. Особенности развития фитопланктона, первичной продукции и деструкции органического вещества в Ивано-Арахлейских озерах / З.П. Оглы // Особенности развития фитопланктона в рыбохозяйственных водоемах различного типа: тр. ГОСНИОРХА. Л., 1987 - № 265. - С. 84-94.
22. Оглы, З.П. Фитопланктон озер Байкальской рифтовой зоны / З.П. Оглы // Проблемы экологии Прибайкалья: тез. 3 Всесоюзн. конф. - Иркутск: ВГБО АН СССР, 1988. - С. 115.
23. Оглы, З.П. К вопросу о фитопланктоне и его характеристиках в оз. Арахлей / З.П. Оглы // Трофические связи и продуктивность водных сообществ: материалы 3 симп. Чита: ЧИПР СО РАН, 1989. - С.106-107.
24. Оглы, З.П. Снижение уровня эвтрофирования оз. Кенон как один из путей его спасения / З.П. Оглы // Проблемы природопользования в Забайкалье: тез. докл. обл. конф. Чита, 1989. - С. 87-88.
25. Оглы, З.П. Фитопланктон водоема-охладителя ТЭС верховья Амура / З.П. Оглы // Геоэкология и природные ресурсы бассейна Верхнего Амура: проблемы изучения и освоения: тез. Междунар. конф. Чита: ЧИПР СО РАН, 1991. - С. 96-98.
26. Опыт наблюдения процессов формирования водохранилищ в бассейне р. Амур / Локоть, Л.И. [и др.] // Геоэкология и природные ресурсы бассейна Верхнего Амура: проблемы изучения и освоения: тез. Междунар. конф. Чита: ЧИПР СО РАН, 1991. - С. 90-94.
27. Некоторые итоги гидроэкологических исследований в Забайкалье / Т.А. Стрижова [и др.] // Природные ресурсы Забайкалья: сб. научн. тр. Новосибирск: изд-во СО РАН, 1991. - С. 155-174.
28. Современные гидробиологические исследования рек верхнего. Амура / Т.А. Стрижова [и др.] // тез. докл. 6 Всес. съезда гидробиологов. Мурманск, 1991 С. 76.
29. Оглы, З.П. Фитопланктон разнотипных озер Забайкалья : автореф. дис. к.анд. биол. наук 03.00.16 / Оглы Зоя Петровна. СПБ., 1993. - 24 с.
30. Оглы, З.П. Многолетние исследования фитопланктона озер Центрального Забайкалья / З.П. Оглы // География и экология Забайкалья: зап. Русск. Геогр. о-ва. Чита, 1994. - Вып.128. Ч.1. - С.79-82.
31. Оглы, З.П. Итоги многолетних наблюдений за первичной продукцией органического вещества Ивано-Арахлейских озер / З.П. Оглы, Е.И. Назарова География и экология Забайкалья: зап. Русск. Геогр. о-ва. Чита, 1994. - Вып.128. Ч.1 - С. 82-85.
32. Современная гидробиологическая характеристика оз. Кенон / М.Ц. Итигилова [и др.] // География и экология Забайкалья: зап. Русск. Геогр. о-ва. Чита, 1994. - Вып.128. Ч. 2. - С. 53-56.
33. Оглы, З.П. Многолетние наблюдения за фитопланктоном озер Центрального Забайкалья / З.П. Оглы // Проблемы экологии Прибайкалья: материалы Междунар. конф. Новосибирск: Наука, 1995. - С. 177-186.
34. Оглы, З.П. Структура фитопланктоценозов лимнических систем Забайкалья / З.П. Оглы // Закономерности строения и эволюции геосфер: материалы 3 Междунар. междисциплинар. научн. симп. Владивосток; Хабаровск: ДВНЦ, 1996. - С. 47-50.
35. Оглы, З.П. К вопросу альгологических исследований в Забайкалье / З.П Оглы, Е.И. Назарова // Флора, растительность и растительные ресурсы Забайкалья: материалы Междунар. конф. Чита: БНЦ СО РАН, 1997. - С. 16-18.
36. Оглы, З.П. Фитопланктон Харанорского водохранилища / З.П. Оглы // Флора, растительность и растительные ресурсы Забайкалья: материалы Междунар. конф. Чита: БНЦ СО РАН, 1997. - С. 106-107.
37. Оглы, З.П. Эколого-географическая характеристика фитопланктона разнотипных озер Забайкалья / З.П. Оглы // Флора, растительность и растительные ресурсы Забайкалья: материалы Междунар. конф. Чита: БНЦ СО РАН, 1997. - С.108-110.
38. Оглы, З.П. Фитопланктон р. Аргунь / З.П. Оглы // Проблемы сохранения биоразнообразия Прибайкалья: материалы конф. Новосибирск: Наука, 1998. С.103-104.
39. Оглы, З.П. Альгологические исследования в Восточном Забайкалье / З.П. Оглы // Ботаника на рубеже 20-21 веков: совм. тез. Съезда РБО и одноим. Междунар. конф. СПБ, 1998. - С.121.
40. Оглы, З.П. Прогнозирование развития фитопланктона при строительстве Шилкинской ГЭС / З.П. Оглы, Т.А. Константинова // Проблемы прогнозирования в современном мире: тез. докл. Междунар. конф. Чита: ЧГТУ, 1999. - С. 27-29.
41. Оглы, З.П. Некоторые задачи ученых при изучении растительного биоразнообразия Забайкалья. / З.П. Оглы // Наука и образование на рубеже тысячелетий: тез. докл. Междунар. конф. Чита: ЧГТУ, 1999. - С. 49-51.
42. Оглы, З.П. Синезеленые водоросли оз. Кенон / З.П. Оглы, М.А. Грешилов Флора, растительность и растительные ресурсы Забайкалья: материалы Междунар. конф. Новосибирск: изд-во СО РАН, 2000. - С. 56-60
43. Оглы, З.П. Определение качества вод водоемов Восточного Забайкалья биологическим методом / З.П. Оглы, Константинова Т.А. // Флора, растительность и растительные ресурсы Забайкалья: материалы Междунар. конф. Новосибирск: изд-во СО РАН, 2000. - С. 110-114.
44. Оглы, З.П. Содержание хлорофилла в фитопланктоне Ивано-Арахлейских озер / З.П. Оглы // Природные ресурсы Забайкалья и проблемы природопользования: материалы научн. конф. Чита: ЧИПР СО РАН, 2001. - С. 240-241.
45. Оглы, З.П. Особенности и закономерности структурной организации фитопланктона Ивано-Арахлейских озер (Забайкалье) / З.П. Оглы // тр. съезда Всерос. гидроб. о-ва РАН. Калининград: изд-во АТЛАНТНИРО, 2001. - С. 186.
46. Медведева, Л.А. Водоросли бассейна реки Амур (Россия): Литературный обзор / Л.А. Медведева, С.Е. Сиротский, З.П. Оглы // Биогеохимические и гидроэкологические особенности экосистем бассейна реки Амур: сб. научн. тр.- Владивосток: Дальнаука. - 2001. Вып. 11. - С. 150-175
47. Оглы, З.П. Определение качества вод техногенного водоема по видовому разнообразию фитопланктона / З.П. Оглы, М.А. Грешилов // Современные проблемы биоиндикации и биомониторинга: тез. 11 Междунар. симп. по биоиндикаторам. Красноярск: КГУ, 2002. - С. 62-63.
48. Оглы, З.П. Фитопланктон как показатель экологического состояния антропогенно измененного водоема / З.П. Оглы // Водные ресурсы и водопользование: сб. научн. тр. - Екатеринбург; Чита: изд-во РОСНИИВХ, 2003. - С. 57-63.
49. Оглы, З.П. Фитопланктон и первичная продукция малых озер Ивано-Арахлейской системы (Забайкалье) / З.П. Оглы // Водные ресурсы и водопользование: сб. научн. тр. - Екатеринбург; Чита: изд-во РОСНИИВХ, 2003. - С. 64-76.
50. Оглы, З.П. Фитопланктон и первичная продукция малых озер Ивано-Арахлейской системы (Забайкалье) / З.П. Оглы // Водные ресурсы и водопользование: сб. научн. тр. - Екатеринбург; Чита: изд-во РОСНИИВХ, 2005. - С. 64-76.
51. Оглы, З.П. «Цветение» воды в озере Кенон / З.П. Оглы, Е.Г. Анисимова // «Кулагинские чтения»: материалы 5 Всерос. научно-практич. конф. Чита: ЧИТГУ, 2005. - С.19-23.
52. Оглы, З.П. Альгологические исследования озера Кенон (Забайкалье) / З.П. Оглы, Е.А. Анисимова, А.П. Щербатюк // «Кулагинские чтения»: материалы 5 Всерос. научно-практич. конф. Чита: ЧИТГУ, 2005. - С. 23-26.
53. Оглы, З.П. Изученность водорослевых сообществ в водоемах Верхнеамурского бассейна / З.П. Оглы, Е.А. Анисимова, А.П. Щербатюк // «Кулагинские чтения»: материалы 5 Всерос. научно-практич. конф. Чита: ЧИТГУ, 2005. - С. 40-44.
54. Оглы, З.П. Изменение структуры фитопланктона при гидробиологическом мониторинге Ивано-Арахлейских озер (Забайкалье) / З.П. Оглы // Чистая вода России: тез. 8 Междунар. симп. Екатеринбург: РОСНИИВХ, 2005. - С. 72-73.
55. Оглы, З.П. Оценка метода биологического определения качества вод на практике // Чистая вода России: тез. 8 Междунар. симп. Екатеринбург: РОСНИИВХ, 2005. - С. 71-72.
56. Оглы, З.П. Межгодовые изменения численности и биомассы фитопланктона в озерах Центрального Забайкалья / З.П. Оглы // Водные ресурсы и водопользование: сб. научн. ст. Екатеринбург; Чита: изд-во РОСНИИВХ, 2007. - С. 36-42.
57. Оглы, З.П. К вопросу эвтрофирования озера Кенон (Забайкалье) / Оглы, З.П., Анисимова, Е.Г. // Водное хозяйство России. - № 2. - 2008. - С.93 - 99.