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.