Состав и структура фитопланктона мелководных зон равнинных водохранилищ

Рис. 2. распределение цветности воды на исследуемом участке. (https://cyberleninka.ru/article/n/raspredelenie-pokazateley-kachestva-vody-v-ozernoy-chasti-gorkovskogo-vodohranilischa-i-na-uchastke-r-volga-vyshe-g-n-novgorod-v/viewer)Рис. 3. распределение температуры воды в подповерхностном слое на исследуемом участке. (https://cyberleninka.ru/article/n/raspredelenie-pokazateley-kachestva-vody-v-ozernoy-chasti-gorkovskogo-vodohranilischa-i-na-uchastke-r-volga-vyshe-g-n-novgorod-v/viewer)Рис. 4. распределение общей минерализации воды на исследуемом участке. (https://cyberleninka.ru/article/n/raspredelenie-pokazateley-kachestva-vody-v-ozernoy-chasti-gorkovskogo-vodohranilischa-i-na-uchastke-r-volga-vyshe-g-n-novgorod-v/viewer)Рис. 5. распределение концентрации нефтепродуктов (растворенных и пленочных) в пробах с поверхности воды на исследуемом участке (https://cyberleninka.ru/article/n/raspredelenie-pokazateley-kachestva-vody-v-ozernoy-chasti-gorkovskogo-vodohranilischa-i-na-uchastke-r-volga-vyshe-g-n-novgorod-v/viewer).Многоуровневый мониторинг ведут ученые Института прикладной физики РАН, экологи Волжского государственного университета водного транспорта, биологи ННГУ имени Н. И. Лобачевского, гидрологи МГУ имени М. В. Ломоносова, географы НГПУ имени Козьмы Минина и регионального отделения Русского географического общества. Качество воды по гидрохимическим показателям оценивается как умеренно загрязненное. Периодически фиксируется превышение содержания нефтепродуктов. Сине-зеленые водоросли, или правильнее цианобактерии, были причиной возникновения современной кислородсодержащей атмосферы на Земле. По различным оценкам, они производят значительную часть кислорода (от 20 до 40%) и стоят в начале пищевых цепочек. Увеличение количества сине-зеленых водорослей в водоемах происходит из-за неконтролируемого попадания в воду загрязняющих веществ. В свою очередь, продукты жизнедеятельности и разложения повышенного количества цианобактерий являются токсичными и вызывают вторичное загрязнение. «Известно, что на “цветение” воды влияет множество факторов — это и скорость течения, и благоприятная погода, и наличие питательных для водорослей веществ. Но, несмотря на то что из всех водохранилищ Волги в Горьковском содержится меньше всего питательных веществ — азота и особенно фосфора, — оно признается исследователями одним из наиболее цветущих. Причем значительное количество “зелени” идет из притоков. (Гладышев Е. [Столица Нижний] «По главной водной артерии России») [13.15.17.20].Глава 4. Альгологические исследования Горьковского водохранилищаГорьковское водохранилище располагается в Нижегородской области в районе г. Городец. Оно является частью каскада из 8 водохранилищ, расположенных на р. Волге, крупнейшей реке центральной России. Водохранилища и гидроэлектростанции образуют Волжский каскад. Заполнение водохранилища происходило в течение нескольких лет, в период 1955–1957 гг.. В участках акватории, находящихся вблизи плотины, образуются особые течения, оказывающее влияние на сообщества гидробионтов. Мониторинг гидроэкологического состояния водохранилища активно проводился вплоть по 1980-е гг., после произошло существенное сокращение наблюдений (Мольков и др., 2016). Диатомовые водоросли имеют большой потенциал при проведении биомониторинга, так как благодаря чувствительности к изменению разнообразных факторов водной среды являются перспективной группой организмов-биоиндикаторов (Хазанова, 2014).Многолетние исследования Волжского фитопланктона позволили установить его значение в экосистеме водохранилищ как одного из 14 основных факторов формирования качества воды. Огромные негативные последствия развития водорослей многих систематических групп до степени «цветения» воды были известны уже с 1940−1960-х гг. 20 века и отражены в специальной литературе (Сиренко, Гавриленко, 1978 и др.).В составе альгофлоры исследуемой акватории диатомовые водоросли насчитывали 55 видовых и внутривидовых таксонов, что составило 22% от всех обнаруженных видов (251 вид) и уступая зеленым водорослям и цианобактериям. Диатомовые водоросли принадлежали 3 классам (Mediophyceae, Coscinodiscophyceae, Bacillariophyceae), 20 порядкам и 24 родам. Наибольшим разнообразием характеризовался порядок центрических диатомей Stephanodiscales. Наибольшим количеством видов обладал род Aulacoseira. Уровень продуктивности, содержание органических веществ в воде и донных отложениях, мутность и количество взвешенного вещества, токсическое влияние на гидробионтов, а также на человека через питьевую воду, сапробиологические характеристики водоема и другие важнейшие экологические показатели определяются развитием планктонных водорослей. Активно исследовались процессы продуцирования фитопланктоно-органических веществ, содержание хлорофилла и других фотосинтетических пигментов для установления функциональной роли водорослей в экосистемах водохранилищ. Результаты этих исследований отражены в более сотни публикаций, в том числе сборниках и монографиях (Паутова, Номоконова, 2001; Охапкин, 2001; Герасимова, 1996; Корнева и др., 2015 и др.). Наиболее изученным остается фитопланктон верхневолжских водохранилищ (Современная..., 2000; Экологические..., 2001; Современное..., 2002 и др.). Средняя концентрация хлорофилла в фитопланктоне Горьковского водохранилища за вегетационный период 2022 г. составила 26,5±6,3 мг/м3, что соответствует весьма продуктивному β-эвтрофному уровню (среднемноголетний показатель – 28,9 мг/м3). Наиболее высоким развитие фитопланктона в 2022 г. оказалось в верхнем речном, среднем речном и озерном отделах водоема (эвтрофный уровень). На приплотинном участке водохранилища трофический статус по биомассе водорослей оценивался как мезотрофный. В целом, по значениям средней биомассы трофический статус водоема оценивался как эвтрофный. Соотношение ведущих систематических групп планктонных водорослей и состав цианообразующих видов оказался схожим с предыдущими годами исследования Исследование фитопланктона литорали Волжского плеса носили продолжительный, хотя и прерывистый характер, и велись с 50-х до 90-х годов ХХ века (Приймаченко, 1959; Башкатова, 1976; Девяткин, 1983; Корнева, 1983, 1993; Соловьева, Корнева, 2006). По данным, полученным ранее, можно выявить некоторую тенденцию усиления процессов эвтрофирования. Если в 1950-е гг. ведущая роль в биомассе фитопланктона принадлежала диатомовым водорослям (Приймаченко, 1959), то дальнейшие наблюдения свидетельствовали об увеличении вклада в биомассу жгутиковых форм зеленых, криптофитовых, динофитовых и эвгленовых водорослей, а ткже значений показателей высокого содержания органического вещества в водоеме (Башкатова, 1976; Девяткин, Митропольская, 1979; Корнева, 1983; Соловьева, Корнева, 2006). Во всех водохранилищах по числу видов и внутривидовых таксонов лидировали порядки Chlorococcales (зеленые) и Raphales (диатомовые), составляющие 20 – 37 (19% в целом) и 11 – 23% (22%) от общего числа выявленных таксонов рангом ниже рода. Наибольшим видовым богатством во всех водохранилищах отличались роды NaviculaBory, ScenedesmusMeyen и TrachelomonasEhr., насчитывающие в целом по всей Волге свыше 100 видов, разновидностей и форм – 146 (6%), 121 (5%) и 106 (4%) соответственно. Существенные различия между водохранилищами прослеживалась только по числу диатомовых из порядка Thalassiosirales (за счет родов ThalassiosiraCl. и CyclotellaKütz.). Их разнообразие увеличивалось по каскаду в направлении от Верхней (14) к Нижней Волге.ВыводыВ заключение можно сказать, что водохранилища позволяют осуществить регулирование водных ресурсов в желаемом для общества направлении. Главная цель создания водохранилищ - регулирование стока. Это осуществляется в интересах энергетики, ирригации, водного транспорта, водоснабжения и в целях борьбы с наводнениями. В связи с поставленной целью мы определили основные особенности структурной организации фитопланктона и провели сравнительный анализ разнообразия фитопланктона различных типов мелководий Горьковского водохранилища.Равнинные водохранилища являются очень важными объектами, так как они способствуют нормальной жизнедеятельности населения, развитию экономики за счет водного транспорта и процветанию сельского хозяйства. Что касается негативных последствий создания равнинных водохранилищ, то они всегда и непременно будут возникать. Но и их можно минимизировать путем тщательной планировки строительства.Также были изучены мелководные зоны равнинных водохранилищ, таких как Рыбинское и Куйбышевского водохранилищ. Изучение и исследование мелководий и восстановление хозяйственной ценности земель, нарушенных при создании и многолетней эксплуатации равнинных водохранилищ, является важной научной задачей. Фитопланктонзащищенного мелководья формировался в основном зелеными и эвгленовыми водорослями, открытого мелководья – зелеными и диатомовыми, а русла водохранилища – диатомовыми. Впланктоне открытых участков Рыбинского водохранилища за период исследований было обнаружено 933 видовых и внутривидовых таксона, представители 15 классов, 22 порядков, 57 семейств, 205 родов.Список используемых источниковБуторин, Н.В. Значение мелководий в биологической продуктивности водохранилищ // Биологические ресурсы водохранилищ. /Н.В. Буторин, С.М. Успенский - М.: Наука, 1984 г. С. 23-41Гладышев, Е. [Столица Нижний]: «По главной водной артерии России» / https://stnmedia.ru/mag/september-2018/21113/ 13.04.2024.Государственный доклад «состояние окружающей среды и природных ресурсов нижегородской области» / министерство экологии и природных ресурсов нижегородской области,- 2010–2015 гг.Доброхотова, Д.В. О физических механизмах перераспределения фитопланктона в акватории Горьковского водохранилища /Д.В. Доброхотова, И.А. Капустин [и др.] - / Материалы 20-й Международной конференции «Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса». Москва: ИКИ РАН, 2022. C. 159. Жихарев, В.С. «Структурная структурная организация сообществ зоопланктона разнотипных устьевых областей притоков водохранилищ средней волги». Диссертация на соискание учёной степени кандидата биологических наук. 2023. С.21Игонина, М.В. «Распределение показателей качества воды в озерной части Горьковского водохранилища и на участке р. Волга выше г. Н. Новгород в 2016 г. предварительные результаты» / М.В. Игонина, Е.Ю. Чебан [и др.] - вестник ВГАВТ, выпуск 48, 2016 г.Иконников, Л.Б. Формирование берегов водохранилища / Л.Б. Иконников. - Москва: Наука, 1972. - 96 с.Капустин, И. А. «Об оценке вклада приводного ветра в кинематику сликов на морской поверхности в условиях ограниченных разгонов волнения» / И. А. Капустин,А. В. Ермошкин [и др.] - / Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2019. Т. 16. № 2. С. 163–172Козлов, Д. В. Водное хозяйство : учебное пособие / Д. В. Козлов. — Москва : МИСИ – МГСУ, 2020 — Часть 1 — 2020. — 53 с.Корнева, Л.Г. Фитопланктон водохранилищ бассейна Волги / Под ред. А.И. Копылова. Кострома: Костромской печатный дом. 2015. 284 с.Лаврова, О.Ю. Спутниковые методы выявления и мониторинга зон экологического риска морских акваторий. /О.Ю. Лаврова[и др.] - М.: ИКИ РАН, 2016. 334 сЛисицын, А.П. Зональность природной среды и осадкообразования в океанах / А.П. Лисицын[и др.] - Москва: Наука, 1981. - С. 5-45.Марченко, Т.А. Качество воды в притоках р. Волга в акватории Горьковского водохранилища. / Т.А. Марченко[и др.].Изв. вузов. Химия и хим. технология. 2016. Т. 59. Вып. 5. С. 89-94.Минеева, Н.М. Первичная продукция планктона в водохранилищах Волги / Н.М. Минеева. Отв. ред. А.И. Копылов. Ярославль: Принтхаус, 2009. – 279 с.Мольков, А.А. Горьковское водохранилище: задачи, решения и перспективыетырнадцатая / Всероссийская открытая конференция "Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса" / А.А. Мольков [и др.]Номоконова, В.И. Первичная продукция фитопланктона в Куйбышевском и Саратовском водохранилищах в летние сезоны 2009-2011 гг. / В.И. Номоконова, В.НПаутова. Известия Самарского научного центра Российской академии наук. 2013. Т. 15, № 3. С. 185-19Поддубный, С.А. Современное состояние и экологическое значение уровня воды в верхневолжских водохранилищах /С.А. Поддубный / Вода: химия и экология. 2012. №12. С. 9-15.\Румянцев, И.С. Изменение объема равнинных водохранилищ на эксплуатационной фазе жизненного цикла / И.С. Румянцев, И.С. Соболь, С.В. Соболь Гидротехническое строительство. - 2014. - № 3. - С. 2-9.Сахарова, Е. Г. Особенности развития фитопланктона открытого мелководья Волжского плеса Рыбинского водохранилища в зоне влияния продуктов жизнедеятельности серой цапли (Ardea cinerea L.) = Phytoplankton Communities of the Volga Reach Open Shallows of the Rybinsk Reservoir in the Affected Area of Common Heron (Ardea cinerea L.) Vital Activity Products / Е. Г. Сахарова, Л. Г. Корнева. - Текст : непосредственный // Сибирский экологический журнал. – 2017. с. 169-170. Соболь, С. В. Водохранилища в окружающей среде : сборник научных трудов / С. В. Соболь. — Нижний Новгород : ННГАСУ, 2022 — Книга 1 — 2022. — 388 с.Соболь, С. В. Водохранилища в окружающей среде : сборник научных трудов / С. В. Соболь. — Нижний Новгород : ННГАСУ, 2022 — Книга 2 — 2022. — 406 с. Халиуллина, Фитопланктон мелководий в верховьях Куйбышевского водохранилища / Л.Ю. Халиуллина, В.А. Яковлев – Казань: Изд-во Академии наук РТ, 2015. – 171 с.Центр охраны дикой природы. Режим доступа: http://www.biodiversity.ru/coastlearn/bio-rus/boxes/eutro.htmlШарагина, Е.М.Состав и структура фитопланктонного сообщества в зоне влияния Нижегородской ГЭС по данным мониторинговых исследований 2023 г. // Труды 8-й всероссийской научной конференции «Проблемы экологии Волжского бассейна» («ВОЛГА-2023»). Выпуск 6. ̶ г. А.Г. Шарагина, Е.Л. Воденеева, А.А. Мольков/ Н. Новгород: изд. ФГБОУ ВО «ВГУВТ», 2023. С. 1-4.Шаров Андрей Николаевич ФИТОПЛАНКТОН ХОЛОДНОВОДНЫХ ОЗЕРНЫХ ЭКОСИСТЕМ ПОД ВЛИЯНИЕМ ПРИРОДНЫХ И АНТРОПОГЕННЫХ ФАКТОРОВ Диссертации на соискание ученой степени доктора биологических наук. Санкт-Петербкрг 2020.Эдельштейн, К.К. Гидрология озер и водохранилищ: учебник для ВУЗов / К.К. Эдельштейн. - Москва: Перо, 2014. - 399 с.Friedrich G., MЁ№ller D. Rhine // Ecology of European Rivers / §¦d. B. A. Whitton. Oxford: Blackwell Sci. Publ., 1984. P. 265-315. Reynolds C. S. Potamophytoplankton: paradigms, paradoxes, prognoses // Algae and Aquatic Environment / Ed. F. E. Round. Bristol: Biopress Ltd., 1988. P. 285-311. 3Vishnyakov V.S., Kulikovskiy M.S., Genkal S.I., Dorofeyuk N.I., Lange-Bertalot H., Kuznetsova I.V.Taxonomy and geographical distribution of the diatom genus Epithemia Kutzing in water bodies of Central Asia Inland Water Biology, №4, V. 7, P.318-330 (годпубликации - 2014) https://doi.org/10.1134/S199508291404018XWhitton B. A. Changes in the British freshwater algae // Systematics Association Special Volume № 6, «The Changing flora and fauna of Britain» / Ed. D. L. Hawksworth. London; New-York: AZhikharev V.S., Vodeneeva E.L., Kudrin I.A., Gavrilko D.E., Startseva N.A., Kulizin P.V., Erina O., Tereshina M., Okhapkin A., Shurganova G.V. The Species structure of plankton communities as a response to changes in the trophic gradient of the mouth areas of large tributaries to a lowland reservoir // Water (Switzerland). № 1. V. 15. 2023. P. 74.