Введение к работе
Актуальность проблемы. Каспийское море за всю свою историю неоднократно меняло свои размеры, испытало смену фаз опреснения и осолонения. Длительная изолированность Каспийского моря позволила сохраниться автохтонной каспийской флоре и фауне, и в то же время в водоеме постоянно регистрируется появление новых, иногда нежелательных видов.
Северный Каспий является мелководной акваторией Каспийского моря, характеризуется высокой продуктивностью и является местом нагула ихтиофауны. Развитию кормовой базы способствуют благоприятные гидролого-гидрохимические условия. Средняя глубина в этой части моря составляет около 5 м, а на границе со Средним Каспием – около 25–30 м. (Тарасов, 1955; Осадчих, 1963 и др., Научные основы.., 1998). В Северном Каспии отмечается обилие флоры и фауны и высокое разнообразие биоты по сравнению с другими частями Каспийского моря.
Планктонные сообщества чутко реагируют на любые изменения среды обитания, вызванные как антропогенным воздействием, так и естественными причинами. В современный период акватория Северного Каспия испытывает интенсивную антропогенную нагрузку, в значительной мере связанную с освоением месторождений углеводородного сырья. Нефтяные компании, лицензионные участки которых расположены в Северном Каспии, берут на себя обязательства реализовать весь комплекс превентивных мер, направленных на минимизацию воздействия на окружающую среду. Тем не менее, при реализации проектов по освоению морских месторождений возможны негативные воздействия на биотические компоненты. В связи с этим особую актуальность приобретают исследования, связанные с ретроспективной оценкой степени влияния на биоту антропогенного воздействия различной направленности. Вместе с тем, особенности изменения планктонных сообществ экосистемы Северного Каспия непосредственно связаны с современным гидролого-гидрохимическим режимом, обусловливая значимость исследований.
Целью данной работы является изучение основных особенностей планктонных сообществ в западной части Северного Каспия в районе месторождения им. Ю. Корчагина и роль среды обитания на уровень их развития.
Для достижения цели были поставлены следующие задачи:
установить особенности гидролого-гидрохимических условий западной части Северного Каспия и выявить их сезонную и межгодовую изменчивость;
определить характеристику видового разнообразия фито- и зоопланктонных организмов;
изучить многолетнюю сезонную динамику фито- и зоопланктонных организмов исследуемой акватории;
определить особенности первичного продуцирования органического вещества;
оценить степень влияния абиотических факторов морской среды на развитие фито- и зоопланктона.
Научная новизна и теоретическая значимость. Работа направлена на решение теоретических проблем продукционной гидробиологии, связанных с формированием и функционированием планктонных сообществ в районе Северного Каспия. Впервые дана оценка влияния факторов морской среды на качественное состояние и количественное развитие планктонных сообществ в период освоения месторождений углеводородного сырья и его добычи в западной части Каспийского моря. Проанализированы материалы комплексных экологических исследований в районе месторождения им. Ю. Корчагина.
Впервые на основе систематизированных и обобщенных многолетних данных определены особенности развития планктонных организмов в условиях пространственно-временной динамики температуры, солености воды и биогенных элементов (фосфора, азота, кремния). Установлены зависимости между температурой, соленостью воды, содержанием кремния и численностью фитопланктона. Дана оценка уровня развития планктонных сообществ от объема речного стока на основе анализа динамики значений индексов и метрик видового разнообразия.
Практическая значимость работы связана с использованием результатов динамики фито- и зоопланктона Северного Каспия в районе месторождения им. Ю. Корчагина при освоении углеводородного сырья и оценки воздействия на окружающую среду. Полученные в работе характеристики температуры, солености, биогенных веществ в морской воде и их воздействие на планктонные сообщества могут быть использованы при разработке природоохранных мероприятий. Полученные количественные зависимости между продукционными показателями и факторами среды могут использоваться в прогностических целях. Результаты исследований переданы соответствующим проектным и производственным организациям.
Личный вклад автора. Диссертационная работа основана на материалах многолетних исследований, проанализированных автором. Автором сформулирована проблема, поставлены задачи, проведены статистические расчеты, проанализированы результаты исследования, сформулированы выводы и обобщения. Доля личного участия автора в совместных публикациях пропорциональна числу авторов.
Основные положения, выносимые на защиту. Район месторождения им. Ю. Корчагина является одним из продуктивных районов Северного Каспия, характеризующийся высоким разнообразием планктонных сообществ.
Уровень развития планктонных сообществ формируется в условиях воздействия комплекса факторов, главным из которых является объем речного стока и, как следствие, изменение гидрохимических условий среды обитания гидробионтов, выявленные в период освоения месторождения и предшествующее время. Выявлены зависимости между количественными показателями развития планктонных организмов с температурой, соленостью, прозрачностью воды и величиной волжского стока. Показатели продуктивности фитопланктона (численность, биомасса, содержание хлорофилла, скорость фотосинтеза) изменяются в соответствии с изменением проточности, за счет поступления органических и биогенных веществ.
Структура и объем работы. Диссертация изложена на 125 страницах, включает 30 рисунков и 17 таблиц. Состоит из введения, 3 глав, заключения, выводов и списка литературы.
