Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Организация и методика исследования 7
Глава 2. Общая характеристика водохранилища 11
Глава 3. Видовой состав и эколого-географическая характеристика водорослей 20
Глава 4. Изменения с начала образования водохранилища ядра доминирующих видов водорослей и пространественного распределения фитопланктона 39
Глава 5. Распространение инвазииных видов в регионе 61
Глава 6..Сезонная динамика фитопланктона при современном его состоянии 72
Выводы 97
Список литературы 99
Приложение.
Список видов фитопланктона
- Организация и методика исследования
- Общая характеристика водохранилища
- Видовой состав и эколого-географическая характеристика водорослей
Введение к работе
Глава 1. Организация и методика исследования 7
Глава 2. Общая характеристика водохранилища 11
Глава 3. Видовой состав и эколого-географическая характеристика водорослей 20
Организация и методика исследования
Закономерности сезонной сукцессии фитопланктона при систематическом отборе проб изучались на ст.39в, расположенной в левобережной мелководной зоне Приплотинного плеса Куйбышевского водохранилища, напротив ИЭВБ РАН. Ее глубина варьировали от 8 до 10 м.
В безледньтй период 1989-1990 гг. работали практически ежедневно, за исключением выходных дней и дней, со штормовой погодой, зимой —значительно реже. Для полуения интегрированной пробы воду с горизонтов Ом; 0,5S; S; 1,5S; 2S; 2,5S; 3S, 5 м и дно где S - прозрачность воды прозрачность воды по диску Секки, сливали в общую емкость, тщательно перемешивали и отливали для анализа 0,5 л. В зимний период пробы обрабатывали по горизонтам.
Исследования пространственной неоднородности фитопланктона водохранилища были продолжены нами в июне, августе и сентябре 1992. В целях сравнения в июле 2004 г. в камских водохранилищах (Тарасова, 1998, 2005).
Пробы фитопланктона отбирали батометром Рутнера, а в рейсах 1992 г. - Молчанова. Для фиксации применяли раствор Люголя в модификации Кузьмина (Методика изучения биогеоценозов..., 1975). В зимний период и в 1989 г. водоросли изучали в живом состоянии. Концентрирование проводили методом фильтрации с применением вакуумного насоса или насоса Комов-ского. Для этого пробу, объемом 0,5 л пропускали через фильтр с диаметром пор 1 мкм. Концентрат пробы, в зависимости от интенсивности развития фитопланктона приводили к объему 10-15 мл. Для количественного подсчета водорослей использовали камеру Учинской объемом 0,01 мл. Для большей достоверности учета клеток просчитывали по 10 полос в двух повторностях. Подсчет вели под микроскопом «Биолар» (Польша) при увеличении в 600 раз. При пересчете численности фитопланктона на 1 л воды пользовались следующей формулой: где N - число клеток в 1 л воды; п - число клеток в камере, объемом 0,01 мл; v - объем концентрата пробы; w - объем профильтрованной воды. Для вычисления биомассы пользовались методом приведенных геометрических фигур, разработанным Г. В. Кузьминым (1984).
При определении видового состава использовались следующие руководства: серия «Определители пресноводных водорослей СССР» (Забелина, Киселев, Прошкина—Лавренко, Шешукова, 1951; Голлербах, Коссинская, Полянский, 1953; Матвиенко, 1954; Дедусенко-Щеголева, Голлербах, 1962; Киселев, 1954; Попова, 1955; Дедусенко-Щеголева, Матвиенко, Шкорбатов, 1959; Мошкова, Голлербах, 1986; Паламаръ-Мордвинцева, 1982); серия «Визначник прісноводньїх водоростей Української РСР (Коршиков, 1948, Конд ратьева, 1968; МатвІзнко, 1965; Матвізнко, Литвиненко, 1977; Асаул, 1975); серия «Диатомовые водоросли СССР» (1988, 1992); серия «Флора споровых растений СССР» (1960); С. И. Генкал, (1992).
К доминирующим относили виды, численность и биомасса которых составляла более 10 % от общей.
Названия диатомовых, динофитовых, золотистых и зеленых водорослей были приведены в соответствие с современными европейскими определите лями серии «Susswasserflora von Mitteleuropa» (Etti, 1990; Ettl, Gartner, 1988; Ettl, Zerloff, Heynig, Mollenhauer, 1990; Krammer, Fott, 1983; Krammer, Lange Brtalott 1986, 1988, 1991 a, 1991 6, Popovsky, Pfister, 1990; Starmach, 1985, J. IComarek, K. Anagnostidi, 2000).
Эколого-географический анализ альгофлоры проводили с данных приве денных в определителях, основываясь при этом на наиболее известных и раз работанных системах. При отсутствии в них необходимых сведений, пользо вались материалами различных авторов (Давыдова, 1985; Михеева 1999; Ге 9 расимова 1996; Охапкин, 1994; Охапкин и др., 1997; Экологические проблемы ..., 2001; Lange-Bertalott 1996).
В соответствии с точкой зрения Воронихина (1950) на понятие «фитопланктон» учитывали все водоросли, встречающиеся в толще воды, независимо от их типичных мест обитания. При эколого-геогрфическом анализе определяли принадлежность водорослей к естественным группировкам (планктон, бентос, литораль, эпифит и т.д.). По отношению к солености воды водоросли распределяли по группам (олигогалобы, галофилы, галофобы, мезогалобы, индифференты) согласно классификации R. Kolbe (1927), в изложении А.И. Прошкиной-Лавренко (1953).
Взаимосвязь видов альгофлоры с рН определяли по шкале F. Hustedt (1939), в упрощенном варианте Н. Н. Давыдовой (1985). Которая предлагает выделять по отношению к данному параметру три группировки: индифференты, алкалифилы+алкалибионты и ацидофилы+ацидобионты. Коэффициенты сапробности видов приведены по «Унифицированным методам...» (1977). Индексы сапробности определены по Сладечеку (Sladecek, 1973), в модификации С. С. Бариновой, Л. А. Медведевой (1996).
Общая характеристика водохранилища
Куйбышевское водохранилище - одно из крупнейших водохранилищ мира. Оно возникло вследствие перекрытия Волги 30 октября 1955 г. гидротехническими сооружениями Волжской ГЭС им. В.И. Ленина. К концу года уровень воды поднялся до отметки 35,5м, а зона подпора воды распространилась до с. Тетгоши (Куйбышевское и Саратовское водохранилища, 1977). Второй этап наполнения водохранилища начался с апреля 1956 г. и проходил очень интенсивно. Зона выклинивания подпора отодвинулась вверх по Волге до п. Вязовых и по Каме выше г. Чистополя. Третий, окончательный этап наполнения был осуществлен в период весеннего половодья Ї957 г., когда уровень достиг проектной отметки - 53 абс.м, а подпор воды в межень при нормальном подпорном уровне распространился вверх по течению на ПО км выше города Чебоксары и на 74 км выше г. Набережные Челны (Гидрометеорологический режим..., 1985). После создания Чебоксарского и Нижнекамского водохранилищ подпор воды ограничивается гидротехническими сооружениями Чебоксарской и Нижнекамской ГЭС.
Куйбышевское водохранилище расположено в центральной части Среднего Поволжья. Вытянутое в меридиональном направлении оно тянется от лесной ландшафтной зоны (выше города Казани) иа севере до степной зоны на юге и пересекает всю лесостепную зону. От верховьев водохранилище простирается в западно-восточном направлении. От Казани оно поворачивает к югу вдоль восточного склона Приволжской возвышенности, которая по мере продвижения к югу представлена Услонскими, Юрьевыми, Богородскими, Сюкеевскими, Тетюшинскими, Ундоровскими, Кременскими, Жигулевскими горами.
Долина Волги на всем протяжении водохранилища имеет ассиметрич-ный характер. Правый берег высокий и крутой, местами обрывистый. Левый преимущественно низкий и отлогий. Около г. Тольятти, оба берега высокие. Куйбышевское водохранилище - шестая ступень волжского каскада. По сравнению с другими водохранилищами по длине и глубине оно немногим уступает только Волгоградскому, имеет наибольшую ширину (в районе слияния Волги и Камы), площадь водного зеркала и самый высокий объем водных масс (Фитопланктон Нижней Волги ..., 2003).
В Куйбышевское водохранилище впадает приблизительно сто рек, среди которых основными являются Волга, Кама и Вятка, приносящие в водохранилище более 93% его суммарного годового прихода (Волга и ее жизнь, 1978). Они имеют смешанное питание (снеговое, дождевое и грунтовое), с преобладающей ролью снегового. Наибольшее количество воды в водохранилище поступает в период весеннего половодья. Расход воды через турбины ГЭС составляет 83, 1 % общего годового стока. Через водосливную плотину сбрасывается около 15,2 % годового стока, а потери на фильтрацию через плотину и расходы на шлюзование составляют соответственно 1,1 и 0,5 % (Куйбышевское и Саратовское водохранилища, 1977).
Вследствие большого объема Куйбышевское водохранилище является основным регулятором стока на Нижней Волге. На нем осуществляется сезонное, недельное и суточное регулирование стока. Обычно после весеинего наполнения в течение 2-3 месяцев уровень удерживается на отметке, близкой к НПУ, затем постепенно понижается к началу ледостава обычно на 4 м, а в зимний период на 6 — 6,8 м ниже РІПУ. ГЭС работает в суточном и недельном режиме. В ночные часы суток и в выходные дни нагрузка на нее минимальна, а в дневные и вечерние часы она резко увеличивается порой до максимальной проектной мощности. Помимо энергетики водоем используется для нужд водного транспорта, рыбного и сельского хозяйства, коммунального и промышленного водоснабжения и в рекреационных целей (Куйбышевское и Саратовское водохранилища, 1977).
Видовой состав и эколого-географическая характеристика водорослей
В конспекте альгофлоры планктона нижневолжских водохранилищ и низовья реки (Фитопланктон Нижней Волги..., 2003) приведен список водорослей планктона Куйбышевского водохранилища, составленный на основе опубликованных списков (Лаврентьева, 1977; Волга и ее жизнь, 1978; Экология фитопланктона..., 1989; Генкал, 1992; Попченко, 2001), прошедших инвентаризацию с учетом современных номенклатурных преобразований.
Достаточно большая группа видов водорослей из списка, размещенного в книге "Экология фитопланктона..." (1989), не отмечалась при количественной обработке проб фитопланктона, отобранных на постоянных станциях, расположенных по всей основной (транзитной) акватории водохранилища, за весь период наблюдений и качественном их просмотре. Очевидно, они были встречены при флористических исследованиях в разнообразных биотопах вдоль береговой линии крупнейшего по площади водохранилища мира. Эта группа видов, не участвуя в формировании флористического разнообразия фитопланктона на основной акватории водохранилища, отражает потенциально возможные или бывшие и уже прошедшие способности водоема формировать определенный уровень биоразнообразия водорослей. Список таких видов может увеличиваться: встречаемость ряда водорослей уменьшается, в т.ч. и входивших в состав доминирующего комплекса на первых этапах существования водохранилища. Например, Tabellarla fenestniTa (Миргородченко, 19726, 1984) и Woronochinia naegeliana (Приймаченко, 1960). Часть из них (Паутова и др., 2004) предложена к включению в "Красную книгу Самарской области" (в печати). И без сомнения он будет нарастать при обследовании прибрежной части мелководной зоны. В научном и практическом отношении необходимо иметь и базовый (Фитопланктон Нижней Волги..., 2003), и дополнительный список видов альгофлоры планктона водохранилища на основной его акватории (приложение). Такие списки, будучи составлены для всех волжских водохранилищ, могут способствовать пониманию генезиса альгофлоры, а с позиций экологического мониторинга - быть основой для контроля флористического разнообразия планктона зарегулированной Волги.
В список альгофлоры планктона основной акватории Куйбышевского водохранилища из книги «Экология фитопланктона...» (1989) вошли виды, присутствие которых в планктоне подтверждается данными режимных наблюдениях на постоянных станциях с 1957 г. и на дополнительных, где проводились стационарные исследования. Включен также ряд видов, не учтенных в базовом списке (Паутова и др., 2005) и 1 новый для Волги — Cyclotelia striata var. ambigua (Генкал и др., 2005). Он был выявлен СИ. Генкалом при изучении состава центрических диатомей в пробах, отобранных в поверхностном слое воды в мае-августе 1994 г. на ст. 39в в Приплотинном плесе водохранилища. Проведена инвентаризация представителей класса Chroococcales отдела Cyanophyta по J. Komarek, К. Anagnostidi, (2000). Дополнена и эколо-го-географическая характеристика видов по Н. Lange-Bertalot (1996) и неопубликованным любезно предоставленным данным И.И. Попчеико. В Приложении базовый список водорослей дан целиком (Фитопланктон Нижней Волги..., 2003), звездочкой обозначены виды, не встречающиеся на основной акватории водохранилища. Таксономическая структура нового списка водорослей приведена в табл 4. Под чертой показано число таксонов в исходном, базовом их списке.
