Сезонная динамика фитопланктона Средней Оби в 2007-2008 гг.

Фитопланктон влияет на скорость круговорота веществ в водоеме. В зависимости от своих физиологических особенностей водоросли накапливают те или иные химические элементы с большей или меньшей интенсивностью. Изъятие химических элементов из водной среды может происходить в разный срок, который в значительной степени определяется морфологией водорослей: виды, обладающие мягкой слизистой оболочкой, после отмирания минерализуются непосредственно в толще воды, что обеспечивает быстрый круговорот веществ. Панцирные формы оседают на дно и там медленно и не полностью минерализуются, т.е. возврат химических элементов в воде замедляется, а часть из них выпадает из круговорота веществ (Г.М. Лаврентьева, 1984г).

При анализе фитопланктона следует уделять внимание редким видам, так как они являются индикаторными для условий данного водоема (Приложение С).

4. Характеристика биотопов Средней Оби по микроводорослям в 2008г

Как известно, на видовое разнообразие фитопланктона и его количественное развитие влияют многие факторы среды обитания, такие как: рН воды, ее температура, наличие в воде растворенных веществ, содержание кислорода и т.д.

Материалом для выяснения влияния условий местообитания на развитие водорослей послужили 5 проб, собранных 27.07.08г в течение 80 минут (для меньшего влияния изменяющихся погодных условий со временем) на различных участках реки Обь, расположенных на небольшом отдалении друг от друга.

При сравнении видового состава фитопланктона в данных биотопах было обнаружено 65видов, из которых 11 общих для 5 отобранных проб. Все эти виды относились к отделу Chlorophyta. Четыре вида из них являются индикаторами сапробности Crucigenia tetrapedia (Kirhn) W. et. G West, Actinastrum hantschii Lagerh var. gracile Roll, Tetraëdron minutum (A. Br) Hansg f. minutum и Scenedesmus acuminatus (Legerh) Chod. Первые три являются β-мезосапробами, а последний - 0-β-мезосапроб.

Менее всего сходства в видовом разнообразии в пробах с 3-го участка в силу малого числа обнаруженных видов. В пробах на этом участке присутствует 2 вида из отдела Chlorophyta, 2 вида из сине-зеленых и 1 вид из евгленовых. Данный участок характеризуется отсутствием течения, илисто-песчаным дном, небольшой глубиной (до 30см). По берегу и на дне произрастают высшая водная растительность, вода прогрелась до 30˚С.

В первой пробе, взятой с участка, характеризующегося глинисто-песчаным дном, наличием течения, температурой воды 24,4˚С, прозрачностью в 40см, обнаружены представители отдела Chlorophyta (17 видов), Bacillariophyta (1 вид) и отдела Cyanophyta (3 вида).

Во второй пробе, взятой с небольшой отмели на середине реки, где практически отсутствует течение, дно песчано-глинистое, нет растительности, с температурой воды 25˚С, прозрачностью в 60см, обнаружен 1 вид из евгленовых, 2 вида из отдела Cyanophyta и 13 видов зеленых водорослей.

Четвертая проба взята с правого берега реки, на котором произрастают древесные породы и осоковые. Проба бралась у берега с каменистым дном. Течение на данном участке слабое, температура воды 25˚С, прозрачность - 45см. В ней обнаружены представители отделов Bacillariophyta (1 вид), Cyanophyta (4 вида) и Chlorophyta (14 видов).

Пятая проба взята в месте разделения реки островом на два рукава, на берегу которого произрастают в основном кустарниковые и ивы, осоковые и злаки. Проба отбиралась на участке с песчано-глинистым дном, с температурой воды 22,4˚С и прозрачностью в 50см. В пробах обнаружены были виды из отдела Euglenophyta (3 вида), Bacillariophyta (1 вид), Cyanophyta (3 вида) и Chlorophyta (14 видов).

Вне зависимости от условий обитания число видов в пробах сравнимо между собой, за исключением пробы, взятой с 3-го участка, где наблюдается их минимальное число. Наибольшее развитие фитопланктона наблюдается на 1 и 2 участках (2,076-2,33*109кл/м³), немного меньше на 4 и5 (1,512-1,575*109кл/м³) и минимальный уровень вегетации обнаружен на 3-м участке (0,315*109кл/м³).

При анализе видов индикаторов сапробности было выявлено, что все участки относятся к β-мезосапробной зоне или переходной от α-олигосапробной к β-мезосапробной зоне.

Таким образом, анализ проб с разных участков реки показал, что видовое разнообразие фитопланктона довольно однородно, а скорость вегетации отличается в зависимости от условий данного участка. Наиболее благоприятными в этом отношении оказались 1 и 2 участок.

Диаграмма 1 - Зависимость между численностью фитопланктона и условиями местообитания

Данная диаграмма показывает отсутствие зависимости численности фитопланктона от температуры участка реки и прозрачности воды. Скорее всего, уровень вегетации зависит от скорости течения, грунта, высшей водной растительности, гидрохимии.

5. Сезонное развитие фитопланктона Средней Оби в 2008 г.

При анализе проб фитопланктона за 6 месяцев, просматривается доминирование по численности отдела Chlorophyta, на втором и третьем месте соответственно стоят отделы Cyanophyta и Bacillariophyta. За ними следует Euglenophyta. (таблица 9).

Таблица 9 - Сезонное развитие микроводорослей разных

отделов фитопланктона в 2008г.

Из таблицы видно, что наименьший уровень эвтрофикации в водоеме наблюдался в октябре, а максимума достиг в сентябре при массовом развитии зеленых.

В течение почти всего периода вегетации прослеживается сильная вегетация представителей отдела зеленых. Доминирование зеленых наблюдается с мая по сентябрь, только в октябре численность сине-зеленых немного превышала развитие представителей отдела Chlorophyta.

Данные по численности фитопланктона, полученные при анализе распределения ее по месяцам, можно представить в виде диаграммы (диаграмма 2).

Диаграмма 2 - сезонная динамика фитопланктона в 2008 году

В общем можно заметить одновременные периодические всплески численности сразу нескольких отделов микроводорослей. Явный пик вегетации зеленых водорослей хорошо прослеживается на диаграмме. Немного смещены от него во времени небольшие всплески численности сине-зеленых и диатомовых. Также наблюдается небольшой подъем численности зеленых и сине-зеленых в июне с опережающей их вспышкой численности диатомовых.

При рассмотрении динамики численности представителей отдела сине-зеленых, можно отметить 2 крупные вспышки численности. Первая зарегистрирована при взятии пробы 18 июля, но имела кратковременный характер и быстро угасла уже к концу июля. Она была вызвана развитием водорослей родов Anabaena и Phormidium.

Вторая вспышка обнаружена в пробах за 14 сентября и вызвана вегетацией только водорослей р. Anabaena. Численность сине-зеленых в этот раз превышала численность зеленых, но также недолго. Вскоре зеленые достигли своего максимума вегетации, а сине-зеленые начали медленными темпами снижать свои темпы размножения. Но еще к концу октября наблюдается довольно сильная вегетация представителей этого отдела.

В видовом отношении не происходит постепенной замены одних видов другими, и можно обнаружить, среди водорослей майской альгофлоры виды, преобладающие в октябре (диаграмма 3).

Диаграмма 3 - Сезонная динамика Cyanophytа в 2008 г.

Анализируя колебания численности зеленых микроводорослей, можно отметить 3 небольших и один крупный всплеск вегетации водорослей. Первый подъем наблюдается уже в середине мая, затем уровень вегетации немного снижается до следующего пика численности в середине июля. Первый подъем был вызван водорослями родов Closterium и Pleurotaenium, второй - развитием водорослей родов Closterium и Palmella. Затем наблюдается медленный и постепенный спад вегетации, который сходит почти до нуля. Но в середине августа наблюдается резкий скачок численности, который постепенно к концу сентября переходит в еще один всплеск численности, самый крупный за весь период наблюдений вегетации всех отделов водорослей. Он был вызван в основном развитием водорослей р. Ankistrodesmus и Closterium (диаграмма 4).

Диаграмма 4 - Сезонная динамика Chlorophyta в 2008 г.

Колебания численности диатомовых проявляются хорошо и периодически снижаются до нуля. Из 18 проанализированных проб в 7 не было обнаружено водорослей данного отдела. Достаточно высокий уровень вегетации диатомовых был зарегистрирован в июньских пробах. В этот период наблюдалась вегетация видов Asterionella formosa Hass, Fragillaria construens (Ehr) Grum var. Subsalina Hust, Pinnularia bigibba Ehr. Var. mesogondyla f. interrupta, Synedra tabulata (Ag) Kütz tabulate и Melosira islandica O. Müll subsp. islandica Hust. Далее, с июня по август, встречались лишь отдельные представители отдела диатомовых, не вносящих большого вклада в общий уровень вегетации водорослей. Только в начале сентября вновь повысился уровень вегетации диатомовых. Он продержался на невысоком уровне до конца сентября и вылился в самую крупную вспышку численности диатомовых, вызванную развитием представителей родов Amphora, Opephora, Pinnularia и Navicula (диаграмма 5).

Таким образом, вегетация диатомовых за весь период наблюдений не достигала высоких уровней, а периодами условия были неблагоприятными для развития представителей отдела Bacillariophyta, что вызывало полное их отсутствие в исследуемых пробах.

Часто лимитирующим фактором для диатомовых является содержание в воде Si. По мнению большинства исследователей, для того, чтобы наступило "цветение" водоема за счет бурного развития диатомовых, необходимо содержание кремния в воде не менее 4мг/л. Однако в природе часто и при меньших концентрациях Si диатомовые водоросли продолжают развиваться. По отношению к кислотности среды диатомовые более приурочены к кислым водам (О.Г. Воропаева, 1988г). Но, по-видимому, температурный режим, химический состав воды и другие фактор помешали нормальному развитию водорослей.

Диаграмма 5 - Сезонная динамика Bacillariophyta в 2008 г.

Представители отдела Euglenophyta встречены в пробах еще реже диатомовых. Только в 5 пробах были зарегистрированы небольшие вспышки численности евгленовых. Впервые микроводоросли данного отдела были обнаружены в пробе за 3 июля и периодически встречались до начала сентября (диаграмма 6).

На протяжении этого периода можно отметить незначительные увеличения численности, которые достигли наибольшей величины в пробах за 1 сентября. Максимальный всплеск численности водорослей был вызван интенсивной вегетацией видов Trachelomonas lacustris Drez. Emend Balech и Trachelomonas lacustris var. Sabutata (Skv) Popova.

Видовой состав евгленовых на протяжении всего времени их вегетации постоянно менялся. И невозможно найти одни и те же виды, встречающиеся в разные периоды времени.

Диаграмма 6 - Сезонная динамика Euglenophyta в 2008 г.

6. Определение сапробности исследуемого участка реки Обь в 2008 году

В ходе исследований в 2008 году нами было выявлено 29 видов-индикаторов сапробности. Из них 16 видов зеленых, 7 видов диатомовых, 5 - эвгленовые и 2 вида сине-зеленые. Чаще всего встречались виды, характерные для β-мезосапробной (13 видов) и олигосапробной (9 видов) зон. Обнаружено также 4 вида, характерных для 0-β-сапрбной зоны, 1 вид - для β-α-мезосапробной зоны и 3 вида α-мезосапробной зоны (таблица 10).

Таблица 10 - Виды - индикаторы сапробности.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5