Введение к работе
Актуальность проблемы. Создание большого числа водохранилищ является одной из характерных черт воздействия человека на ландшафт и биосферу планеты. В результате строительства на реке Енисей Красноярской гидроэлектростанции в 1970 г. создано Красноярское водохранилище. Это уникальный водоем, который по сочетанию физических, химических и биологических характеристик не имеет аналогов. Водохранилище включает несколько участков, находящихся в разных ландшафтных зонах и имеющих неодинаковую антропогенную нагрузку.
Водохранилища, как искусственные водные экосистемы с неустойчивым режимом, сочетанием условий озера и реки, в первую очередь подлежат организации на них маршрутных мониторинговых наблюдений за формированием и функционированием экосистемы (Гольд, 2000). Одним из существенных компонентов мониторинга являются донные сообщества, которые благодаря приуроченности к определенному биотопу, незначительным перемещениям в лимниче-ских, особенно глубоководных экосистемах, достаточно продолжительным циклом развития наиболее полно аккумулируют всю поступающую в водоем информацию по загрязнению (Баканов, 2000).
Исследования Красноярского водохранилища проводятся с первых лет его создания. С 1977 г. по настоящее время Красноярский государственный университет осуществляет планомерные работы по мониторингу водохранилища, в рамках которого исследования включают изучение бактерио-, фито-, зоопланктона, зообентоса, перифитона, продуцирования органического вещества, анализ гидрологических показателей; формируется база данных "Биота". Мониторинг зообентоса Красноярского водохранилища определяет место донных биоценозов в общей структуре экосистемы водоема, его участие в самоочищении вод, то есть в процессе утилизации веществ, поступающих извне. На основании данных о видовой структуре, численности и биомассе зообентоса и его групп оценивается трофический статус водоема и качество вод с учетом гидрологических особенностей его отдельных участков и антропогенной нагрузки.
Цель - выявление особенностей структурно-функциональной организации и закономерностей пространственно-временной динамики зообентоса глубоководного Красноярского водохранилища.
В задачи исследований входило:
-
определение видовой структуры зообентоса;
-
характеристика структурообразующих видов донных биоценозов;
-
изучение пространственного распределения донных биоценозов;
-
анализ особенностей формирования трофической структуры бентонтов;
-
выявление особенностей временной динамики структурно-функциональных показателей зообентоса в сезонном и межгодовом (1978-1997 гг.) аспектах;
-
оценка трофического статуса и качества вод Красноярского водохранилища по показателям зообентоса.
Основные положения, выносимые на защиту:
-
В составе бентофауны Красноярского водохранилища за период 9-28 гг. (1978-1999 гг.) функционирования выявлено 326 видов и форм донных беспозвоночных, относящихся к 10 классам. Видовая структура к 28 г. функционирования водохранилища упрощается. Структурообразующий комплекс доминантов включает пять видов.
-
В формировании донных биоценозов Красноярского водохранилища выделено два этапа. Наиболее сформированными являются биоценозы илистых песков и серых илов.
-
В межгодовой динамике средневегетационных величин численности и биомассы зообентоса зарегистрировано два пика.
-
Наиболее продуктивными являются донные биоценозы литорали на песча-но-галечниковых грунтах. Наименее продуктивными - сообщества в профундали на серых илах.
-
По донным сообществам зарегистрирована динамика в оценке качества воды и трофического статуса Красноярского водохранилища.
Научная новизна. Впервые обобщены и проанализированы материалы по зообентосу за период с 9 по 28 гг. функционирования уникального глубоководного Красноярского водохранилища. Сформирована база данных по блоку "зообентос". Выявлены особенности формирования структурно-функциональной организации бентофауны, закономерности пространственного распределения по различным биотопам, особенности межгодовой и сезонной динамики. Впервые для Красноярского водохранилища выявлены этапы формирования бентофауны. Дана оценка современного состояния донных биоценозов. Проведена ревизия зоо-бентосных индикаторных индексов, используемых в оценке качества воды, и их адаптация для Красноярского водохранилища. Осуществлена оценка трофического статуса Красноярского водохранилища.
Практическая значимость работы. Результаты исследований являются составной частью теории водных экосистем и могут быть использованы: для прогнозирования состояния донных биоценозов в водоемах умеренной климатической зоны в зависимости от различных абиотических и биотических характеристик, изменения этих характеристик и различных последствий антропогенного воздействия (эвтрофирования и загрязнения); для оценки и прогнозирования качества водной среды водоемов в условиях возрастающего антропогенного воздействия; для оценки кормовой базы рыб, прежде всего молоди; в экологическом контроле водных ресурсов; в расчетах платежей за пользование водными объектами в соответствии с федеральным законом "О плате за пользование водными объектами". Внедрение результатов осуществлялось в рамках госбюджетной темы "Мониторинг гидробиологического режима и качества вод верхнеенисейских водохранилищ", при выполнении заказов Красноярского Краевого экологического фонда, грантов Министерства образования Российской Федерации "Университеты России — фундаментальные исследования" и "Фундаментальные проблемы окружающей Среды и здоровья человека", американского фонда гражданских исследования и развития (CRDF, фант № REC - 002).
Апробация работы. Материалы диссертации докладывались на II, III, IV Всероссийских конференциях "Экология и проблемы защиты окружающей среды" (Красноярск, 1995, 1996, 1997), Южно-сибирской региональной конференции "Экология Южной Сибири - 2000 год" (Абакан, 1997), Всероссийской научно-практической конференции "Достижения науки и техники — развитию города Красноярска" (Красноярск, 1997), Всероссийской конференции "Агроэкология и устойчивое развитие регионов" (Красноярск, 1998), научных чтениях "Состояние водных экосистем Сибири и перспективы их использования" (Томск, 1998), Всероссийской конференции с международным участием "Достижения науки и техники - развитию сибирских регионов" (Красноярск, 1999), международных конференциях "Экология и рациональное природопользование на рубеже веков. Итоги и перспективы" (Томск, 2000), "Биоразнообразие и динамика экосистем Северной Евразии", (Новосибирск, 2000).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 12 работ.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, выводов, списка литературы и приложения. Она изложена на 167 страницах, включает 38 рисунков и 21 таблицу. В списке литературы 170 источников, из которых 20 иностранных.