gfrolova 18 декабря 2005 17:22:37

******* Проект Экологическое Содружество: www.ecocoop.ru *******

Высылаем тезисы для участия в 7 Всероссийской конференции "Природу России сохранят дети".Пожалуйста, подтвердите получение.
Экологическая оценка озер Ярославской области по фитопланктону.
Бастрыгина Нина Юрьевна, 16 лет, 11 класс, лицей ?2, г. Рыбинск
Фролова Галина Ивановна, к.б.н.
Центр детского творчества 'Солнечный' г. Рыбинск
I.Введение. Неро и Плещеево принадлежат к числу наиболее крупных озер средней полосы европейской территории России. Озеро Неро - уникальный природный водоем. На его берегах расположен древнейший исторический центр России - г.Ростов (Ростов Великий). Неро находится под сильным влиянием сточных вод г. Ростова и поселков на его притоках. Озеро Плещеево - одно из самых крупных и красивых озер средней полосы России. Оно расположено на юге Ярославской области недалеко от г.Переславля-Залесского. Основными источниками загрязнения оз.Плещеево являются ливневые стоки, поступающие в притоки с территории города и промышленных площадок. Оба озера являются достопримечательностями 'Золотого кольца' России. Актуальной проблемой настоящего времени является сохранение озер как составной части культурно- исторического ландшафта древнейших городов России.
Наши исследования фитопланктона озер проводились в 2004-2005 г. на оз.Неро и в 2005 г. на оз.Плещеево в составе комплексной экспедиции ИБВВ РАН совместно с сотрудниками Ярославского университета им. Демидова.
Цель данной работы - проведение сравнительного анализа планктонных альгофлор озер, оценка уровня развития фитопланктона, определение содержания фотосинтетических пигментов для оценки современного трофического статуса и экологического состояния водоемов. Задачи:
1. Выяснить флористический состав озерного фитопланктона. 2. Изучить сезонную динамику количественных показателей фитопланктона. 3. Дать сапробиологическую характеристику воды озер по фитопланктону. 4. Оценить содержание фотосинтетических пигментов фитопланктона и определить соотношение биомассы и содержания пигментов в озере Неро.
II. Материал и методы исследований. Наши исследования проводились в течение 2-х лет (2004-2005 гг.) на озере Неро и в 2005 году на озере Плещеево.
На Неро для исследования было выбрано 3 станции северо-восточной части озера, где на него оказывают значительное воздействие сточные воды г. Ростова. Результаты предыдущих исследований свидетельствуют как о достаточно равномерном распределении биомассы фитопланктона, так и о его структурном однообразии на большей части акватории озера, поэтому данные, полученные на этих станциях, можно считать репрезентативными для водоема в целом. Пробы отбирались весной (май), летом (июнь, июль) и осенью (сентябрь).
На озере Плещеево пробы отбирались на трех станциях: на двух литоральных станциях - в месте впадения р.Трубеж и у истока р.Вексы и на расстоянии 100 м от берега вблизи города Переславль-Залесский. Пробы отбирали в мае, июле и сентябре 2005 г. Были выбраны именно эти станции, т.к. нам было важно проследить влияние на водоем человеческой деятельности, в частности города Переславля. Пробы отбирались весной (в мае), летом (в июле) и осенью (в сентябре).
Методы исследования фитопланктона.
Пробы фитопланктона отбирали ведром с поверхности. Воду фильтровали под давлением, создаваемым насосом Комовского, при использовании колбы Бунзена и воронки, в которые вставлялись мембранные фильтры с диаметром пор 0,9-2 мкм. Затем фильтр с осевшими на него водорослями помещался в пенициллиновую склянку и заливался 5 мл фильтрата. Проба консервировалась раствором Люголя с добавлением формалина (2-3 капли на пенициллиновую склянку). Определение видов водорослей проводилось с помощью микроскопа типа Биолам. Подсчет водорослей проводился в камере 'Горяева' объемом 0,001мл. Вычисление биомассы фитопланктона проводилось общепринятым в гидробиологии методом суммирования биомасс отдельных таксонов и таксономических групп. Далее определялся индекс сапробности по Пантле и Букку и класс чистоты воды для каждой пробы. Индекс сапробности по Пантле и Букку для участка водоема рассчитывается по формуле:
S = S ( s*h ) / Sh, где S - индекс сапробности по Пантле и Букку, h - частота встречаемости видов - индикаторов, s - индивидуальная степень сапробности. По рассчитанному индексу сапробности определяется по таблице класс чистоты воды. Диатомовые водоросли просматривались в специально приготовленных препаратах на световом и электронном микроскопах.
Пигменты фитопланктона.
Пробы воды отбирали с поверхности. Для оценки растительных пигментов планктон из 0.25-0.5 л воды концентрировали на мембранном фильтре марки 'Synpor-2' с предварительно нанесенным на него порошком стекла и мела (по 100 мг каждого компонента на фильтр диаметром 35 мм). Собранные пробы высушивали в темноте при комнатной температуре и до анализа хранили в холодильнике не более 10 сут.
Процедура приготовления экстрактов включала следующие этапы: растирание пробы с 90%-ным ацетоном в течение 3 мин, настаивание растертой массы в холодильнике 15-17 ч. (для более полного извлечения пигментов из синезеленых и зеленых водорослей, типичных для озера), центрифугирование в течение 15 мин. на лабораторной настольной центрифуге при 8 тыс. об./мин, повторное центрифугирование с чистой порцией растворителя и измерение оптической плотности экстракта при необходимых длинах волн на спектрофотометре 'Lambda-25'. Концентрацию хлорофилла рассчитывали по формулам Джефри и Хамфри (Jeffrey S.W., Humphrey G.F, 1975), каротиноидов - формулам Парсонса и Стрикленда (Parsons T.R., Stricland J.D.H., 1963).
Ш.Результаты и их обсуждение.
В результате проделанной работы нами проанализирован таксономический состав планктонных альгофлор и количественные показатели развития водорослей озер Неро и Плещеево.
Всего за период исследований в озере Неро обнаружено 80, а в озере Плещеево - 66 таксонов водорослей рангом ниже рода, принадлежащих к шести отделам. Общими для озер (исключая водоросли, идентифицированные до рода) являются 36 таксонов. Доля таксонов каждого из шести отделов в общем составе альгофлоры обоих озер сходна. Наиболее таксономически разнообразны зеленые водоросли, далее следуют диатомовые и синезеленые.
По количественным показателям развития в оз. Неро преобладают синезеленые водоросли, в оз. Плещеево - диатомовые. Альгофлоры озер существенно отличаются как по таксономическому составу, так и по составу доминантов, показателям развития общих таксонов и распределению биомассы по размерным группам. Существенное различие альгофлор на уровне таксонов рангом ниже рода, вероятно, в первую очередь является отражением морфометрических и трофических особенностей озер.
В фитопланктоне озер в течение всего периода наблюдений численно преобладали синезеленые водоросли, а основу общей биомассы составляли синезеленые, диатомовые и зеленые водоросли с преобладанием синезеленых для Неро, диатомовых - для Плещеево.
Максимальная общая численность фитопланктона оз Неро составила 1658 млн. кл./л за счет развития синезеленых водорослей в июле 2005 года. Максимальная биомасса определялась также в июле 2005 года - 65,4 мг/л. Ее создавали синезеленые и диатомовые водоросли.
Максимальная общая численность фитопланктона оз Плещеево составила 65,3 млн. кл. /л рассчитана в июле 2005 года. Ее в основном создавали синезеленые и диатомовы водоросли. Максимальная биомасса - 5,76 мг/л наблюдалась также в июле за счет развития диатомовых водорослей. Вода, за период исследований в озере Неро соответствует III классу качества. И лишь на 1 станции в сентябре 2004 года за счет интенсивного развития α- сапроба Oscillatoria formosa индекс сапробности возрастал до 2,9, что соответствует IV классу качества - вода загрязненная. Развитие ά- сапробов связано, по всей вероятности, с влиянием сбросов г. Ростова.
При сравнении индексов сапробности по Пантле и Букку обоих озер в 2005 году существенного различия состояния вод не обнаружено. Исходя из индексов сапробности, вода в обоих озерах соответствует III классу качества - умеренно загрязненная.
Для озера Неро была характерна типичная для эвтрофных водоемов сезонная динамика биомассы фитопланктона, характеризующаяся увеличением биомассы от весны к лету и наибольшими значениями биомассы в летний и осенний периоды. Средние за период наблюдений значения биомассы фитопланктона (29,77мг/л) и содержания хлорофилла (52мкг/л) по известным шкалам трофности (Китаев, 1986;Трифонова, 1990) характеризуют оз.Неро как высокоэвтрофное. Комплекс доминирующих водорослей с преобладанием водорослей рода Oscillatoria также характерен для водоемов с высоким уровнем трофии.
Концентрация хлорофилла а в озере за период исследований 2004г. изменялась от 7 до 94 мкг/л (микрограмм в литре), каротиноидов - от 5.6 до 68 мкSPU/л (это единица измерения концентрации каротиноидов, по величине близка к микрограмму/) Сезонная динамика концентраций пигментов совпадала с таковой у фитопланктона - максимальные концентрации наблюдались в летний период. Содержание пигментов хорошо коррелировало с биомассой фитопланктона, для хлорофилла и биомассы коэффициент корреляции составил 0.9 (прил.2, рис.5), для каротиноидов - 0.8. Удельное содержание хлорофилла в биомассе фитопланктона изменялось от 1.5 до 4.2 мкг/мг, в среднем составило 2.4 мкг/мг, что характерно для фитопланктона пресноводных водоемов.
Полученные результаты являются необходимыми для выявления закономерностей функционирования водоема, оценки современного состояния экосистемы, разработки научных основ экологического мониторинга оз.Неро и выработки рекомендаций по реконструкции экосистемы. Некоторые материалы могут быть использованы для рекомендаций к международному пилотному проекту Канадского агентства международного развития (CIDA): 'Возрождение Ростова Великого'.
IV.Выводы.
Из проделанной работы были сделаны следующие выводы:
1. В планктоне озер обнаружено 109 таксонов водорослей. Наибольшим таксономическим разнообразием отмечались зеленые, диатомовые и синезеленые водоросли.
2. По численности в фитопланктоне оз. Неро преобладают синезеленые водоросли, в оз. Плещеево - диатомовые. Биомассу фитопланктона озер формируют в основном синезеленые, диатомовые, зеленые водоросли.
3. Вода исследуемых озер соответствует III классу качества - вода умеренно-загрязненная.
4. Показатели биомассы фитопланктона и содержания пигментов в оз Неро характеризуют его как эвтрофный водоем, показатели биомассы в оз. Плещеево - как мезотрофный.