Введение к работе
водоросли. Это особенно актуально для Байкала, так как последний растительный пояс макрофитов, прослеживаемый вдоль значительной части побережья, отмечается только в зоне глубин от 35 до 70, реже 100 м (Ижболдина, 1990). По данным К.К. Вотинцева с соавторами (1975) в Байкале на долю первичного органического вещества, продуцируемого фитопланктоном, приходится 90% от его общего баланса. Продукционные характеристики фитопланктона позволяют судить о трофическом статусе водоема, об обеспеченности пищей первых гетеротрофных звеньев экосистемы, служат основой для детального изучения ее биопродукционной возможности в целом и характеризуют качество воды, что особенно актуально при современной антропогенной нагрузке на озеро.
Цель и задачи исследования. Цель исследования - флористическая, экологическая и продукционная характеристика фитопланктона озера Байкал В современный период. Для достижения этой цели были поставлены следующие задачи: 1). Изучить межгодовые и сезонные изменения видового и размерного состава, численности и биомассы планктонных водорослей. 2). Исследовать межгодовые, сезонные и суточные колебания скорости фотосинтеза фитопланктона. 3). Выяснить особенности биологии доминирующих видов исследуемого сообщества.
Защищаемые положения. На защиту выносятся следующие положения:
-
Смена развития двух комплексов планктонной флоры открытой пелагиали Байкала - специфического байкальского и широко распространенного - отражает историю формирования альгофлоры и сопровождается резким изменением уровня трофности озера от почти эвтрофного до олиготрофного. Характерное для этого процесса чередование максимумов и минимумов в развитии фитопланктона может быть описано моделью "стоячей волны''.
-
Своеобразие процесса новообразования органического вещества в Байкале связано со значительным количественным развитием в его планктоне пикопланктонных водорослей, обладающих высокой фотосинтетической активностью и являющихся постоянными компонентами фитопланктона. Продуцирование фитопикопланктона - фактор, обеспечивающий устойчивость функционирования экосистемы Байкала.
Научная новизна. Обобщены и проанализированы материалы 20-летних (1976-1996 гг.) исследований структуры и продукционных характеристик фитопланктона озера Байкал. Изучена таксономическая и размерная структура первичных продуцентов пелагиали Байкала в современный период, составлен список видов планктонных водорослей. Рассмотрены возможные пути формирования планктонной флоры озера, проведен фитогеографический анализ видов. Изучены количественные характеристики и фотосинтетическая активность планктонных водорослей, исследованы межгодовые, сезонные, суточные
изменения и пространственная неоднородность этих показателей. При рассмотрении вклада разноразмерных продуцентов фитопланктона (сетного, нано- и пикопланктона) в суммарную величину первичной продукции раскрыта стабилизирующая роль пикопланктонных водорослей в межгодовой динамике первичной продукции. Выявлена способность доминирующего вида фитопланктона Aulacoseira baicalensis (К. Meyer) Sim. образовывать особые клетки покоя, позволяющие водоросли сохраняться в глубинных слоях озера или на поверхности донных осадков, при сильном перемешивании водной толщи вернуться в трофогенный слой и стать источником нового урожая. Предложена модель функционирования фитопланктона открытой пелагиали, объясняющая закономерность смены продуктивных и непродуктивных лет.
Практическая ценность. Полученные за период 1975-1996 гг. данные необходимы для успешного решения как научных, так и практических задач. Они позволяют сделать заключение о качестве вод Байкала," оценить современное состояние фитопланктона и его роль в процессах трансформации органического вещества в пелагиали озера, могут служить фоновыми материалами в дальнейших наблюдениях за структурой и функционированием фитопланктона.
Апробация работы. Результаты и основные положения работы доложены на V-VI Всесоюзных лимнологических совещаниях цо круговороту вещества и энергии в озерных водоемах (Лиственичное на Байкале, 1981, 1985), на Vh VII Всесоюзных гидробиологических съездах (Киев, 1981; Мурманск, 1991), на Всесоюзных конференциях "Проблемы экологии Прибайкалья" (Иркутск, 1982, 1988), на I и II Международных Верещагинских конференциях (Иркутск, 1989, 1995), на 13 Международном симпозиуме диатомистов (Италия, 1994), на международной конференции "Байкал - природная лаборатория для исследования изменений окружающей среды и климата" (Иркутск, 1995), на конференции "Эколого-физиологические исследования водорослей" (Борок, 1996).
Публикации. Результаты исследований изложены в 3 разделах коллективной монографии и в 30 статьях.
Объем И структура диссертации. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, методик работ, 6 глав, выводов, приложения, включающего видовые списки планктонных водорослей Байкала, списка литературных источников из 252 наименований. Работа изложена на 164 страницах машинописного текста, иллюстрирована 36 рисунками и 2 таблицами.
Автор глубоко признателен своим учителям Б.А. Шишкину, М.Ю. Бекман, Б.Л. Гутельмахеру, Г.Ф. Загоренко. Выполнению работы способствовали помощь и советы А.А. Линевич, Г.И. Поповской, М.А. Грачева. Сердечная благодарность за поддержку и помощь моим друзьям и коллегам: О.А. Тимошкину, Л.А. Оболкиной, Н.Г. Мельник, В.В. Степановой, Н.Е. Гусельниковой, В.К. Евстафьеву, Н.Ф. Логачевой, Л.Ф. Дорощенко, Н.Г. Гранину, Г.В. Помазкиной, С.С. Воробьевой, Л.С.Толстиковой, В.Н. Сергеевой, В.Н. Александрову, А.В. Бондаренко.
