Введение к работе
Актуальность проблемы. Пресноводные экосистемы испытывают все более существенные и сложные (многофакторные) антрогшческие воздействия, надежными и удобными биоиндикаторами которых являются сообщества макрозообентоса (макрозообентоценозы). Поэтому закономерности реакции макрозообенто-ценозов на сложное воздействие могут быть положены в основу его экологического нормирования. Для этого необходимо установить и формализовать наиболее общие закономерности реакции макрозообентоса на действие разнообразных комбинаций экологических факторов. Соответственно, необходима общая концепция многофакторного лимитирования макрозообенто-ценозов и основанный на ней метод количественной оценки сложного воздействия на макрозообентос.
Цель и задачи исследований. Целью настоящей работы явилась разработка концепции многофакторного лимитирования пресноводных макрозообенто-ценозов и метода его количественной оценки. Эта цель определила следующие задачи исследования:
-
обосновать и сформулировать понятийный аппарат, позволяющий разработать адекватный метод количественной оценки многофакторного лимитирования макрозообентоценозов;
-
определить правила корректной оценки антропогенных изменений состояния макрозообентоценозов путем его сравнения с эталонным состоянием;
-
выделить основное свойство макрозообентоценоза, в наибольшей степени детерминируемое условиями среды и наиболее каузальное по отношению к остальным его свойствам, а потому пригодное в качестве главного критерия антропического воздействия;
-
разработать универсальный показатель антропического воздействия на макрозообентоценозы: пригодный для измерения и сравнительного анализа воздействий любого происхождения и любой степени сложности; характеризующий как результирующее воздействие, так и роль создающих его факторов с учетом их реального взаимодействия; являющийся информативным аргументом функций отклика макрозообентоценозов на любые воздействия;
-
выявить, изучить и формализовать наиболее общие закономерности реакции макрозообентоценозов на различные антропические воздействия;
-
разработать естественную классификацию сложного антропического воздействия на макрозообентоценозы, пригодную для обоснованного экологического нормирования;
-
наметить подход к нормированию и регуляции сложных антропических. воздействий на макрозообентос, рассматриваемый как индикатор состояния гидроэкосистемы;
-
апробировать концепцию и метод количественной оценки многофакторного лимитирования макрозообентоценозов на гидроэкосистемах различного типа, испытывающих разные антропические воздействия.
Научная новизна. Впервые разработана концепция многофакторного лимитирования пресноводного макрозообентоса и на ее основе дан метод количественной оценки сложных антропических воздействий на макрозообенто-ценозы. Установлены и аппроксимированы некоторые общие закономерности реакции макрозообентоценозов на сложные антропические воздействия. Предложена естественная классификация сложных антропических воздействий на макрозообентоценозы.
Практическая значимость. Концепция и метод количественной оценки многофакторного лимитирования макрозообентоценозов могут широко применяться в различных гидроэкологических исследованиях, ведущихся в природоохранных и рыбохозяйственных целях. На основе установленных общих количественных закономерностей антропогенного лимитирования макрозообентоценозов предложен подход к экологически обоснованному нормированию и регуляции многофакторных антропических воздействий на гидроэкосистемы. Результаты работы использованы при разработке: метода регуляции кормовой базы в озерных питомниках сиговых рыб (госзаказ, № госрегистрации ГР 01860052273); экологических нормативов для водоемов-охладителей (госзаказ, № госрегистрации 01870025870; заказ Рязанского производственного объединения рыбной промышленности); мероприятий по охране и восстановлению запасов ценных гидробионтов в р.Паша и ее притоках (заказ Ленкомэкологии); ТЭО очистки реки Паши от затонувшей древесины (заказ Внебюджетного экологического фонда Ленобласти); ГОСТ России "Охрана природы. Гидросфера. Экологические и технические требования к лесосплавным путям" (заказ Миннауки РФ); методов использования баз гидроэкологических данных (проект РФФИ № 94-04-13510); и др. По материалам исследования разработаны методические рекомендации ГосНИОРХ, которые опубликованы в виде отдельного издания и используются при проведении гидробиологических исследований. Результаты работы используются в авторском курсе лекций "Экология пресноводного макрозообентоса", входящем в программу подготовки студентов-магистрантов кафедры зоологии беспозвоночных СПбГУ
Предмет защиты. Концепция многофакторного лимитирования пресноводных макрозообентоценозов и метод его количественной оценки, служащие основой методологии количественного изучения, нормирования и регуляции многофакторных антропических воздействий на пресноводные гидроэкосистемы по состоянию макрозообентоса.
Апробация работы. Основные результаты работы многократно представлялись и обсуждались на различных конференциях, совещаниях, симпозиумах, в том числе: на научно-практической конференции молодых ученых и специалистов "Проблемы рыбохозяйственных исследований внутренних водоемов Северо-Запада европейской части СССР" (Петрозаводск, 1984); на VII и VIII конференциях молодых ученых ИБВВ АНСССР (Борок,1985,1987); на IV Всесоюзной конференции по промысловым беспозвоночным (Севастополь,1986); на Всесоюзной научной конференции по проблеме "Биологические ресурсы внутренних водоемов Европейского Севера" (Петрозаводск, 1986); на Всесоюзном совещании "Организм, популяция, сообщество в экстремальных условиях" (Москва, 1986); на IV Всесоюзном научно-производственном совещании "Проблемы охраны природы" (БайкальскД 986); на Всесоюзном семинаре по модельным видам водных беспозвоночных проекта 8-Б "Вид и его продуктивность в ареале" (Борок, 1987); на X конференции молодых ученых и специалистов Института озероведения АНСССР (Ленинград,1987); на XXIV гидрохимическом совещании (Ростов-на-Дону, 1987); на VIII конференции молодых ученых-биологов Северо-Западного региона "Экологические вопросы рационального природопользования" (Рига, 1989); на Всесоюзном совещании "Антропогенные изменения экосистем малых озер (причины, последствия, возможность управления)" (Ленинград, 1990); на конференции "Экологические проблемы рационального использования и охраны водных ресурсов Северо-Запада Европейской части РСФСР" (Вологда,1990); на заседании Научного консультативного Совета по рыбохозяйственному использованию теплых вод Ихтиологической комиссии (Белозерск, 1990); на XIII Всесоюзной конференции "Биологические ресурсы внутренних водоемов Европейского Севера" (Сыктывкар,1990); на симпозиуме "Экологическое состояние рыбохозяйственных водоемов бассейна Балтийского моря в пределах Финского залива)" (Санкт-Петербург, 1993); на VI Совещании "Вид и его продуктивность в ареале" (Санкт-Петербург; 1993); на Общероссийском совещании "Экосистемы Севера: структура, адаптация, устойчивость" (Петрозаводск, 1993); на научно-практической конференции "Критерии экологической безопасности" (Санкт-Петербург, 1994); на совещании "Факторы таксономического и биохорологического
разнообразия" (Санкт-Петербург, 1995); на Международной конференции "Современные проблемы гидроэкологии" (Санкт-Петербург, 1995); на Международной конференции "Биологические ресурсы Белого моря и внутренних водоемов Европейского Севера" (Петрозаводск, 1995); на II Международном симпозиуме "Проблемы комплексного использования руд" (Санкт-Петербург,1996); на семинарах лаборатории гидробиологии Государственного научно-исследовательского института озерного и речного рыбного хозяйства (1984-1994), лаборатории пресноводной и экспериментальной гидробиологии Зоологического института РАН (1986, 1987, 1992, 1995) и лаборатории математического моделирования эволюции Института эволюционной физиологии и биохимии им.И.М.Сеченова РАН (1996).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 49 работ, еще 6 работ сданы в печать.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, семи глав, выводов, списка литературы и приложений. Она изложена на 639 страницах, включает 101 рисунок и 33 таблицы. Список использованной литературы включает 776 наименований, в том числе 375 - иностранных авторов.
