Для Чебоксарского водохранилища наиболее продуктивным оказался среднеречной участок. Летние концентрации хлорофилла а составили 16-30 мкг/л. По акватории Чебоксарского водохранилища доля хлорофилла а в сумме зеленых пигментов составляла 20-51%. а устье Оки – 27,4%.
Распределение хлорофилла а, b и с в фитопланктоне характеризуется разным процентным соотношением по отделам водохранилища (рис. 1). Если рассматривать процентное соотношение хлорофилла а, b и с по отделам водохранилища можно выделить преобладание хлорофилла с в верхнеречном отделе. Хотя известно, что количество хлорофилла а в природных фитопланктонных сообществах, как правило, должно превосходить содержание хлорофилла b или с (Loftus, Carpenter, 1971; Нестеренко, 1987). На большинстве участках Чебоксарского водохранилища наблюдалось преобладание хлорофилла с (рис. 1). Некоторые авторы объясняют такое явление преобладанием развития крупных диатомовых и динофитовых водорослей (Максимова, 2006). По нашим данным на самом деле в этом отделе водохранилища основу биомассы формировали диатомовые водоросли, составляющие до 97%. Здесь оказывает влияние, выше расположенное Горьковское водохранилище. В составе фитопланктона которого нами наблюдалось преобладание хлорофилла с из суммы хлорофиллов а, b и c (в среднем больше 42% из суммы зеленых пигментов). На Окском отроге основу планктофитоценозов создавали диатомовые (до 33-38 % численности), зеленые (50–87 %), у Малиновой гряды также синезеленые водоросли (27 %). В большинстве пунктов отбора диатомеи создавали основу биомассы растительных сообществ (79-92 %). Преобладание хлорофилла а до 55% наблюдалось только на Окском отроге (рис. 1). На верхнеречном, среднеречном, озерном и приплотинном участках водохранилища преобладал хлорофилл с (57%, 55%, 42% и 47% соответственно). Максимальная биомасса отмечена у диатомовых водорослей в среднеречном отделе (Артемовские луга) водохранилища, а по численности у синезеленых. В отличии от других отделов водохранилища в приплотинном развитие получили динофлагеллята, развитие которых достигало до 38-93% суммарной биомассы. Несмотря на это, комплекс лидирующих по биомассе видов в большинстве отделов водохранилища определяли центрические диатомовые водоросли – показатели повышенного органического и биогенного загрязнения (виды родов Stephanodiscus, Cyclotella, Aulacosira). Комплекс сопутствующих по биомассе видов на отдельных станциях был представлен различными отделами водорослей: зелеными, динофитовыми и эвгленовыми.
Рис. 1. Содержание хлорофиллов а, b и с (в%) фитопланктона в разных отделах акватории Чебоксарского водохранилища за 2005-2006 гг.
Кроме зеленых пигментов планктонные водоросли содержат большой набор каротиноидов. Из-за разнообразия состава и спектральных свойств каротиноидов фитопланктона надежные методы их количественного определения в общем экстракте отсутствуют. Для суждения о вкладе этих пигментов в поглощение света водорослями используют отношение D430/D663 - пигментный индекс Маргалефа (Руководство..., 1992), отношение оптической плотности экстракта в синей и красной областях спектра (Talling, 1966). При 663-664 нм свет поглощается только хлорофиллом, при 430-480 нм преимущественно каротиноидами (Минеева, 2004). В экологических исследованиях соотношение желтых и зеленых пигментов служит показателем состояния фитопланктонного сообщества. Существует мнение, что относительное увеличение каротиноидов указывает на дефицит азота в клетках водорослей (Watson, Osborn, 1979), действия на них избыточного освещения (Talling, 1966) или пресс растительноядного зоопланктона (Пырина, 1966). По нашим данным отношение D430/D663 с июня на Чебоксарском водохранилище было высоким 2.1-3.0, в это же время отмечалось низкое содержание чистого хлорофилла а. Такое совпадение позволяет предполагать, что одной из причин увеличения отношения D430/D663 было феофитинизация хлорофилла. В июле величина пигментов в пространственном распределении соотношения снижалась до 2.0-2.8, в августе сохранилась на том же уровне (1.81-2.77). Больших различий величин D430/D663 по акватории не отмечено.
Проведенные исследования показали в то же время, что распределение пигментов фитопланктона на Чебоксарском водохранилище характеризуется неравномерностью. При этом зоны повышенного или пониженного их содержания отчетливо прослеживаются как в начале лета при большой изменчивости гидрофизических характеристик водной массы, так и в разгар лета в условиях относительно высокой ее однородности. Наибольшими концентрациями пигментов характеризуются акватория р. Оки, правобережье Волги после впадения Оки, а также водные массы у г. Васильсурска. Подобные явления «сгущения жизни» не редкость для поверхностей раздела (или поверхностей обмена) разной природы, например, в активной береговой зоне, устьях рек, проливах, апвелингах, каньонах (Айзатуллин, Лебедев, Хайлов, 1979). Таким образом, максимумы первичной продукции фитопланктона могут наблюдаться в устьевых участках крупных рек, впадающих в водохранилища.
2. Продукционно-деструкционные характеристики Чебоксарского водохранилищ в 2005-2006 гг.
Известно, что фотосинтез идет с наибольшей скоростью в самом поверхностном трофогенном слое, резко снижаясь с глубиной. В верхнем метровом слое воды продуцируется до 80-95% органического вещества и разрушается до 50-60% (Саппо, 1981; Отчет, 2000). Анализ интенсивности фотосинтеза в единице объема воды показал, что первичная продукция органического вещества в Чебоксарском водохранилище летом 2005-2006 гг., характеризовалась величинами сравнимыми с началом 1980-х годов. Интенсивность фотосинтеза в единице объема воды в 2005-2006 гг. колебалась в пределах 2,41-3,84 мг О2/(л*сут), что сопоставимо с литературными данными (Богданова, 1970; Отчет, 2000).В 1980-е гг. интенсивность фотосинтеза на водохранилище колебалась на различных участках в среднем от 1,33 до 3,69 мг О2/(л*сут). Суточная продуктивность в устьевом участке р. Оки также осталась такой же, как в начале 80-х годов XX века. Тогда она составляла в среднем 3,40-4,57 мг О2/(л*сут) (Отчет, 2000). По скорости продукции и деструкции органического вещества в Чебоксарском водохранилище можно выделить несколько участков (табл. 3).
Верхний речной участок. Имеет границы от плотины Горьковской ГЭС до р. Оки у г. Н.Новгорода. Здесь отмечена невысокая скорость продуцирования органического вещества (в среднем 1,44±0,05 мг О2/(л*сут)). Такая же низкая продуктивность наблюдалась в 80-е годы прошлого века (в среднем 0,83-1,4 мг О2/(л*сут)) (Отчет, 2000). Столь низкая продуктивность объясняется влиянием Горьковского водохранилища, в котором она значительно меньше, чем в р. Волге.
Таблица 3
Интенсивность фотосинтеза (Ф) и потребления кислорода (Д) в фитопланктоне трофогенного слоя Чебоксарского водохранилища в 2005-2006 гг. (в мг О2/(л*сут)
Участки | Ф | Д |
Верхнеречной | 1,44±0,05 | 0,83±0,01 |
Окский отрог | 5,09±0,55 | 1,73±0,13 |
Среднеречной | 3,19±0,20 | 1,26±0,05 |
Озерный | 3,13±0,86 | 1,25±0,22 |
Приплотинный | 1,82±0,07 | 0,93±0,02 |
Среднее по водохранилищу | 3,03±0,53 | 1,22±0,13 |
Окский отрог характеризовался наибольшими значениями интенсивности фотосинтеза фитопланктоном. Суточная продуктивность составляла в среднем 5,09±0,55 мг О2/(л*сут) за 2005-2006 гг. Максимальная суточная продуктивность была обнаружена летом 1981 года – 12,55 мг О2/(л*сут) (Отчет, 2000). Высокую интенсивность фотосинтеза здесь можно объяснить тем, что вода р. Оки обладает высокой минерализацией с преобладанием в фитопланктоне одноклеточных диатомовых и динофитовых водорослей, которые обладают высокой фотосинтетической способностью.
Средне речной участок ниже г. Н. Новгорода до п. Фокино. По правому берегу под влиянием р. Оки интенсивность фотосинтеза была выше. По левому берегу, находящемуся под влиянием Горьковского водохранилища, продукция фотосинтеза ниже. В среднем на этом участке продуктивность ниже, чем на устьевом участке р. Оки. Суточная продуктивность фотосинтеза в единице объема воды составляла в среднем 3,19±0,20 мг О2/(л*сут), а потребление кислорода 1,26±0,05 мг О2/(л*сут).
Озерный участок от п. Фокино до п. Ильинка, включает в себя Козьмодемьянское, Васильсурское и Ветлужское расширения. Интенсивность фотосинтеза на этом участке сопоставима с предыдущими двумя участками водохранилища. Интенсивность фотосинтеза в единице объема воды составляла в среднем 3,13±0,86 мг О2/(л*сут), а дыхания 1,25±0,22 мг О2/(л*сут).
Приплотинный участок от п. Ильинка до плотины Чебоксарской ГЭС, характеризовался понижением уровня продуктивности. Интенсивность фотосинтеза в единице объема воды составляла 1,82±0,07 мг О2/(л*сут), а дыхания 0,93±0,02 мг О2/(л*сут).
Данные, приведенные в табл. 4, показывают, что наиболее интенсивно фотосинтез и дыхание фитопланктона на Чебоксарском водохранилище протекали в 2005 году. Так, в самом верхнем слое максимум фотосинтеза в июне этого года соответствовал выделению 5,78 мг О2/(л*сут), в июле – 8,11 мг О2/(л*сут), в августе – 5,95 мг О2/(л*сут). Соответственно и процессы разрушения органического вещества в 2005 году шли с большей интенсивностью. В 2006 г. и фотосинтез, и деструкция в этом слое были слабее.
Таблица 4
Средние величины интенсивности фотосинтеза (Ф) и потребления кислорода (Д) фитопланктоном Чебоксарского водохранилища за вегетационные периоды
2005-2006 гг. (в мг О2/(л*сут)
Месяц | 2005 | 2006 | ||||
Ф | Д | Ф-Д | Ф | Д | Ф-Д | |
Июнь | 2,84 | 1,18 | 1,66 | 2,85 | 1,18 | 1,67 |
Июль | 3,74 | 1,41 | 2,34 | 2,91 | 1,20 | 1,72 |
Август | 3,96 | 1,46 | 2,50 | 3,26 | 1,29 | 1,97 |
Сентябрь | 2,99 | 1,22 | 0,31 | - | - | - |
3. Трофический статус Чебоксарского водохранилища в 2005-2006 гг.
Наибольшими концентрациями хлорофилла а в 2005-2006 гг. характеризуется акватория р. Оки, а также правобережья Волги после впадения Оки от Нижнего Новгорода до Лысково.
|
Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 |
