Введение к работе
Актуальность темы. Озера ценятся как составные элементы ландшафтов – они аккумулируют поверхностные воды и служат регулятором гидрологических и климатических процессов на прилегающих территориях (Экология городского…, 1998). Городские водоемы интенсивно используются как источники водоснабжения, в рекреационных и иных целях, что часто приводит к загрязнению, истощению и нарушению водных экосистем. По данным различных исследователей (Антропогенное воздействие.., 1980; Стравинская, 1984; Трифонова и др., 2003; Павлова, 2004) более 80% городских водоемов являются эвтрофными и гипертрофными.
Изучение состава биоценозов водоемов позволяет установить их санитарное состояние, определить степень и характер загрязнения, пути его распространения в водоеме, а также дать количественную характеристику протекания процессов естественного самоочищения. Наиболее изучены по сравнению с другими группами водных организмов биоиндикационные свойства фитопланктона (Абакумов, 1977; Руководство …, 1983; Баринова и др., 2006). Водоросли и цианопрокариоты широко используются в системе биомониторинга экосистем. Являясь первым уровнем в трофическом звене водной экосистемы, они быстро реагируют на загрязнение водных объектов, что выражается в изменении видового состава, численности и биомассы (Макрушин, 1974; Унифицированные методы…, 1977; Водоросли, 1989; Баринова и др., 2006).
Изучение фитопланктона как показателя качества воды городских водоемов Омской области проводилось только на территории города Омска (Коновалова, 2011), в то время как водоемы других городов региона также испытывают высокую антропогенную нагрузку. Для оценки экологического состояния водоемов и разработки мероприятий по их восстановлению необходимо исследование различных характеристик фитопланктона.
Цель работы – исследование фитопланктона и криофитона озера Калач и оценка качества воды по показателям их развития.
Для достижения цели были поставлены следующие задачи:
- определить таксономический состав и структуру фитопланктона озера Калач;
- установить характер сезонной и межгодовой динамики фитопланктона;
- изучить таксономический состав и обилие криофитона;
- определить трофический статус и оценить качество воды озера Калач по показателям развития фитопланктона и криофитона;
- определить уровень сапробности воды озера Калач.
Научная новизна. Впервые проведено исследование фитопланктона озера Калач (город Калачинск, Омская область). Дана оценка трофического статуса озера и установлен класс качества вод. Составлен аннотированный список водорослей и цианопрокариот, выявлены особенности сезонной и межгодовой динамики обилия фитопланктона, установлены доминирующие виды. Найдено 30 новых для Омского Прииртышья видов водорослей и цианопрокариот.
Впервые для мелководных водоемов юга Западной Сибири изучен видовой состав, обилие криофитона и условия его формирования.
Теоретическая и практическая значимость работы. Исследования выполнены в рамках госбюджетных тем НИР «Фитопланктон водоемов и водотоков Омского Прииртышья» (№ госрегистрации 01200603662) и «Фитопланктон водных объектов Омского Прииртышья как показатель качества воды» (01201156731). Материалы диссертации использовались при обосновании создания особо охраняемой природной территории местного значения природный парк «Озеро Калач». Полученные данные могут быть использованы при написании монографической сводки о фитопланктоне Омского Прииртышья, а также при проведении биомониторинга озер Омской области. Материалы диссертации используются в преподавании учебных дисциплин «Экология региона», «Биоразнообразие», «Общая экология», «Интегрированное управление водными ресурсами» и при подготовке выпускных квалификационных работ студентов факультета агрохимии, почвоведения и экологии ФГБОУ ВПО ОмГАУ им. П.А. Столыпина».
Основные положения, выносимые на защиту:
1. Таксономический состав фитопланктона озера Калач характеризуется высоким видовым богатством зеленых, диатомовых водорослей и цианопрокариот.
2. Состав криофитона озера Калач представляет собой результат отбора, происходящего при его формировании из фитопланктона.
3. Трофический статус озера Калач соответствует категории политрофных водоемов. В отдельные сезоны трофический статус озера может повышаться до категории гипертрофных водоемов. В безледный период качество воды колеблется от 3 класса «удовлетворительной чистоты» до 5 класса «грязная».
Апробация работы. Материалы диссертации были представлены на Международной конференции «Экономические и экологические проблемы в меняющемся мире» (Омск, 2009); Международной научно-практической конференции «Актуальные вопросы современного водохозяйственного комплекса» (Омск, 2009); Всероссийской научной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых Сибирского Федерального Округа с международным участием «Здоровье человека и среда обитания: фундаментальные и прикладные аспекты» (Омск, 2010); III Международной научно-практической конференции «Эколого-экономическая эффективность природопользования на современном этапе развития Западно-Сибирского региона» (Омск, 2010); Межрегиональной научно-практической конференции «Охрана окружающей среды», (Омск, 2010); II (IV) Всероссийской молодежной научно-практической конференции «Перспективы развития и проблемы современной ботаники» (Новосибирск, 2010); Всероссийской конференции с международным участием «Водные экосистемы Сибири и перспективы их использования», (Томск, 2011); научно-практической конференции профессорско-преподавательского состава ОмГАУ (Омск, 2011); X Международной научно-практической конференции «Проблемы ботаники Южной Сибири и Монголии», (Барнаул, 2011); IV Всероссийской молодежной научно-технической конференции «Россия молодая: передовые технологии – в промышленность» (Омск, 2011).
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 13 работ, из них 2 – в изданиях, рекомендованных ВАК РФ и 1– в международном журнале.
Личный вклад автора. Отбор и обработка всех проб фитопланктона и криофитона, интерпретация полученных результатов проведены лично автором. Гидрохимический анализ проводился на базе сертифицированной лаборатории с участием автора.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 6 глав, выводов, рекомендаций по реабилитации озера, списка литературы и приложения. Работа изложена на 135 страницах, содержит 37 рисунка и 13 таблиц. Библиографический список включает 149 наименований, из них 17 на иностранных языках.
