Характеристика биотопов Средней Оби по микроводорослям в 2008г

 

Как известно, на видовое разнообразие фитопланктона и его количественное развитие влияют многие факторы среды обитания, такие как: рН воды, ее температура, наличие в воде растворенных веществ, содержание кислорода и т.д.

Материалом для выяснения влияния условий местообитания на развитие водорослей послужили 5 проб, собранных 27.07.08г в течение 80 минут (для меньшего влияния изменяющихся погодных условий со временем) на различных участках реки Обь, расположенных на небольшом отдалении друг от друга.

При сравнении видового состава фитопланктона в данных биотопах было обнаружено 65видов, из которых 11 общих для 5 отобранных проб. Все эти виды относились к отделу Chlorophyta. Четыре вида из них являются индикаторами сапробности Crucigenia tetrapedia (Kirhn) W. et. G West, Actinastrum hantschii Lagerh var. gracile Roll, Tetraëdron minutum (A. Br) Hansg f. minutum и Scenedesmus acuminatus (Legerh) Chod. Первые три являются β-мезосапробами, а последний - 0-β-мезосапроб.

Менее всего сходства в видовом разнообразии в пробах с 3-го участка в силу малого числа обнаруженных видов. В пробах на этом участке присутствует 2 вида из отдела Chlorophyta, 2 вида из сине-зеленых и 1 вид из евгленовых. Данный участок характеризуется отсутствием течения, илисто-песчаным дном, небольшой глубиной (до 30см). По берегу и на дне произрастают высшая водная растительность, вода прогрелась до 30˚С.

В первой пробе, взятой с участка, характеризующегося глинисто-песчаным дном, наличием течения, температурой воды 24,4˚С, прозрачностью в 40см, обнаружены представители отдела Chlorophyta (17 видов), Bacillariophyta (1 вид) и отдела Cyanophyta (3 вида).

Во второй пробе, взятой с небольшой отмели на середине реки, где практически отсутствует течение, дно песчано-глинистое, нет растительности, с температурой воды 25˚С, прозрачностью в 60см, обнаружен 1 вид из евгленовых, 2 вида из отдела Cyanophyta и 13 видов зеленых водорослей.

Четвертая проба взята с правого берега реки, на котором произрастают древесные породы и осоковые. Проба бралась у берега с каменистым дном. Течение на данном участке слабое, температура воды 25˚С, прозрачность - 45см. В ней обнаружены представители отделов Bacillariophyta (1 вид), Cyanophyta (4 вида) и Chlorophyta (14 видов).

Пятая проба взята в месте разделения реки островом на два рукава, на берегу которого произрастают в основном кустарниковые и ивы, осоковые и злаки. Проба отбиралась на участке с песчано-глинистым дном, с температурой воды 22,4˚С и прозрачностью в 50см. В пробах обнаружены были виды из отдела Euglenophyta (3 вида), Bacillariophyta (1 вид), Cyanophyta (3 вида) и Chlorophyta (14 видов).

Вне зависимости от условий обитания число видов в пробах сравнимо между собой, за исключением пробы, взятой с 3-го участка, где наблюдается их минимальное число. Наибольшее развитие фитопланктона наблюдается на 1 и 2 участках (2,076-2,33*10⁹кл/м³), немного меньше на 4 и5 (1,512-1,575*10⁹кл/м³) и минимальный уровень вегетации обнаружен на 3-м участке (0,315*10⁹кл/м³).

При анализе видов индикаторов сапробности было выявлено, что все участки относятся к β-мезосапробной зоне или переходной от α-олигосапробной к β-мезосапробной зоне.

Таким образом, анализ проб с разных участков реки показал, что видовое разнообразие фитопланктона довольно однородно, а скорость вегетации отличается в зависимости от условий данного участка. Наиболее благоприятными в этом отношении оказались 1 и 2 участок.

 

Диаграмма 1 - Зависимость между численностью фитопланктона и условиями местообитания

 

Данная диаграмма показывает отсутствие зависимости численности фитопланктона от температуры участка реки и прозрачности воды. Скорее всего, уровень вегетации зависит от скорости течения, грунта, высшей водной растительности, гидрохимии.

Сезонное развитие фитопланктона Средней Оби в 2008 г.

 

При анализе проб фитопланктона за 6 месяцев, просматривается доминирование по численности отдела Chlorophyta, на втором и третьем месте соответственно стоят отделы Cyanophyta и Bacillariophyta. За ними следует Euglenophyta. (таблица 9).

 

Таблица 9 - Сезонное развитие микроводорослей разных

отделов фитопланктона в 2008г.

Численность отдела, *109экз. /м3	Chlorophyta	Cyanophyta	Bacillariophyta	Euglenophyta	Всего	Средняя численность
месяц
МАЙ	0,630	0,126	0,063	0	0,819	1,008
	1,134	0,063	0	0	1, 197
ИЮНЬ	0,692	0	0,315	0	1,007	1,007
	0,692	0	0,315	0	1,007
ИЮЛЬ	0,943	0,189	0	0,063	1, 195	1,4849
	1,511	1, 196	0,063	0	2,770
	0,8493	0,6604	0,0943	0	1,604
	0,7234	0, 2044	0,1101	0,0629	1,1008
	0,5191	0,236	0	0	0,7551
АВГУСТ	0,3775	0,3302	0	0	0,7077	1,1691
	0,3776	0	0,2831	0,0944	0,7551
	0,2359	0,6134	0,0944	0	0,9437
	1,262	0,630	0,252	0,126	2,270
СЕНТЯБРЬ	0,813	0,063	0,252	0,252	1,380	2,525
	0,57	0,88	0	0	1,45
	3,69	0,5077	0,5483	0	4,7456
ОКТЯБРЬ	0,1888	0,3301	0	0	0,5189	0,3774
	0,0944	0,1415	0	0	0,2359

 

Из таблицы видно, что наименьший уровень эвтрофикации в водоеме наблюдался в октябре, а максимума достиг в сентябре при массовом развитии зеленых.

В течение почти всего периода вегетации прослеживается сильная вегетация представителей отдела зеленых. Доминирование зеленых наблюдается с мая по сентябрь, только в октябре численность сине-зеленых немного превышала развитие представителей отдела Chlorophyta.

Данные по численности фитопланктона, полученные при анализе распределения ее по месяцам, можно представить в виде диаграммы (диаграмма 2).

 

Диаграмма 2 - сезонная динамика фитопланктона в 2008 году

 

В общем можно заметить одновременные периодические всплески численности сразу нескольких отделов микроводорослей. Явный пик вегетации зеленых водорослей хорошо прослеживается на диаграмме. Немного смещены от него во времени небольшие всплески численности сине-зеленых и диатомовых. Также наблюдается небольшой подъем численности зеленых и сине-зеленых в июне с опережающей их вспышкой численности диатомовых.

При рассмотрении динамики численности представителей отдела сине-зеленых, можно отметить 2 крупные вспышки численности. Первая зарегистрирована при взятии пробы 18 июля, но имела кратковременный характер и быстро угасла уже к концу июля. Она была вызвана развитием водорослей родов Anabaena и Phormidium.

Вторая вспышка обнаружена в пробах за 14 сентября и вызвана вегетацией только водорослей р. Anabaena. Численность сине-зеленых в этот раз превышала численность зеленых, но также недолго. Вскоре зеленые достигли своего максимума вегетации, а сине-зеленые начали медленными темпами снижать свои темпы размножения. Но еще к концу октября наблюдается довольно сильная вегетация представителей этого отдела.

В видовом отношении не происходит постепенной замены одних видов другими, и можно обнаружить, среди водорослей майской альгофлоры виды, преобладающие в октябре (диаграмма 3).

 

Диаграмма 3 - Сезонная динамика Cyanophytа в 2008 г.

 

Анализируя колебания численности зеленых микроводорослей, можно отметить 3 небольших и один крупный всплеск вегетации водорослей. Первый подъем наблюдается уже в середине мая, затем уровень вегетации немного снижается до следующего пика численности в середине июля. Первый подъем был вызван водорослями родов Closterium и Pleurotaenium, второй - развитием водорослей родов Closterium и Palmella. Затем наблюдается медленный и постепенный спад вегетации, который сходит почти до нуля. Но в середине августа наблюдается резкий скачок численности, который постепенно к концу сентября переходит в еще один всплеск численности, самый крупный за весь период наблюдений вегетации всех отделов водорослей. Он был вызван в основном развитием водорослей р. Ankistrodesmus и Closterium (диаграмма 4).

 

Диаграмма 4 - Сезонная динамика Chlorophyta в 2008 г.

 

Колебания численности диатомовых проявляются хорошо и периодически снижаются до нуля. Из 18 проанализированных проб в 7 не было обнаружено водорослей данного отдела. Достаточно высокий уровень вегетации диатомовых был зарегистрирован в июньских пробах. В этот период наблюдалась вегетация видов Asterionella formosa Hass, Fragillaria construens (Ehr) Grum var. Subsalina Hust, Pinnularia bigibba Ehr. Var. mesogondyla f. interrupta, Synedra tabulata (Ag) Kütz tabulate и Melosira islandica O. Müll subsp. islandica Hust. Далее, с июня по август, встречались лишь отдельные представители отдела диатомовых, не вносящих большого вклада в общий уровень вегетации водорослей. Только в начале сентября вновь повысился уровень вегетации диатомовых. Он продержался на невысоком уровне до конца сентября и вылился в самую крупную вспышку численности диатомовых, вызванную развитием представителей родов Amphora, Opephora, Pinnularia и Navicula (диаграмма 5).

Таким образом, вегетация диатомовых за весь период наблюдений не достигала высоких уровней, а периодами условия были неблагоприятными для развития представителей отдела Bacillariophyta, что вызывало полное их отсутствие в исследуемых пробах.

Часто лимитирующим фактором для диатомовых является содержание в воде Si. По мнению большинства исследователей, для того, чтобы наступило "цветение" водоема за счет бурного развития диатомовых, необходимо содержание кремния в воде не менее 4мг/л. Однако в природе часто и при меньших концентрациях Si диатомовые водоросли продолжают развиваться. По отношению к кислотности среды диатомовые более приурочены к кислым водам (О.Г. Воропаева, 1988г). Но, по-видимому, температурный режим, химический состав воды и другие фактор помешали нормальному развитию водорослей.

 

Диаграмма 5 - Сезонная динамика Bacillariophyta в 2008 г.

 

Представители отдела Euglenophyta встречены в пробах еще реже диатомовых. Только в 5 пробах были зарегистрированы небольшие вспышки численности евгленовых. Впервые микроводоросли данного отдела были обнаружены в пробе за 3 июля и периодически встречались до начала сентября (диаграмма 6).

На протяжении этого периода можно отметить незначительные увеличения численности, которые достигли наибольшей величины в пробах за 1 сентября. Максимальный всплеск численности водорослей был вызван интенсивной вегетацией видов Trachelomonas lacustris Drez. Emend Balech и Trachelomonas lacustris var. Sabutata (Skv) Popova.

Видовой состав евгленовых на протяжении всего времени их вегетации постоянно менялся. И невозможно найти одни и те же виды, встречающиеся в разные периоды времени.

 

Диаграмма 6 - Сезонная динамика Euglenophyta в 2008 г.