Помощь студентам в учебе
Зоопланктон озера Тунайча и его изменение под влиянием опреснения
|
ВВЕДЕНИЕ 3
1. ФИЗИКО-ГЕОГРАФИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАЙОНА ИССЛЕДОВАНИЙ 6
1.1. ГЕОГРАФИЧЕСКОЕ ПОЛОЖЕНИЕ И МОРФОЛОГИЯ ВОДОЕМА 6
1.3. ГИДРОЛОГИЯ И ГИДРОХИМИЯ ОЗЕРА 11
2. МАТЕРИАЛ И МЕТОДИКА 24
3. ВИДОВАЯ СТРУКТУРА ЗООПЛАНКТОНА ОЗЕРА 30
3.1. Видовой СОСТАВ 30
3.2. ЗООГЕОГРАФИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА 33
3.3. РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ЗООПЛАНКТЕРОВ ПО БИОТОПАМ 35
3.4. ХАРАКТЕРИСТИКА МАССОВЫХ ВИДОВ 37
3.5. СРАВНЕНИЕ ЗООПЛАНКТОНА ОЗ.ТУНАЙЧА И РЯДА ГИДРОЛОГИЧЕСКИ СХОДНЫХ СОЛОНОВАТЫХ ВОДОЕМОВ 45
4. ПРОСТРАНСТВЕННАЯ СТРУКТУРА ЗООПЛАНКТОНА ОЗЕРА 48
5. СЕЗОННАЯ ДИНАМИКА ЗООПЛАНКТОНА ОЗЕРА 64
5.1 СЕЗОННАЯ ДИНАМИКА ПЕЛАГИЧЕСКОГО СООБЩЕСТВА 64
5.2. СЕЗОННАЯ ДИНАМИКА МАССОВЫХ ВИДОВ И ГРУПП ОЗЕРА 75
6. ТРОФИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА И ПРОДУКЦИЯ 93
7. ИЗМЕНЕНИЯ ЗООПЛАНКТОНА ПОД ВЛИЯНИЕМ ОПРЕСНЕНИЯ 100
ВЫВОДЫ 112
ЛИТЕРАТУРА 114
1. ФИЗИКО-ГЕОГРАФИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАЙОНА ИССЛЕДОВАНИЙ 6
1.1. ГЕОГРАФИЧЕСКОЕ ПОЛОЖЕНИЕ И МОРФОЛОГИЯ ВОДОЕМА 6
1.3. ГИДРОЛОГИЯ И ГИДРОХИМИЯ ОЗЕРА 11
2. МАТЕРИАЛ И МЕТОДИКА 24
3. ВИДОВАЯ СТРУКТУРА ЗООПЛАНКТОНА ОЗЕРА 30
3.1. Видовой СОСТАВ 30
3.2. ЗООГЕОГРАФИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА 33
3.3. РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ЗООПЛАНКТЕРОВ ПО БИОТОПАМ 35
3.4. ХАРАКТЕРИСТИКА МАССОВЫХ ВИДОВ 37
3.5. СРАВНЕНИЕ ЗООПЛАНКТОНА ОЗ.ТУНАЙЧА И РЯДА ГИДРОЛОГИЧЕСКИ СХОДНЫХ СОЛОНОВАТЫХ ВОДОЕМОВ 45
4. ПРОСТРАНСТВЕННАЯ СТРУКТУРА ЗООПЛАНКТОНА ОЗЕРА 48
5. СЕЗОННАЯ ДИНАМИКА ЗООПЛАНКТОНА ОЗЕРА 64
5.1 СЕЗОННАЯ ДИНАМИКА ПЕЛАГИЧЕСКОГО СООБЩЕСТВА 64
5.2. СЕЗОННАЯ ДИНАМИКА МАССОВЫХ ВИДОВ И ГРУПП ОЗЕРА 75
6. ТРОФИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА И ПРОДУКЦИЯ 93
7. ИЗМЕНЕНИЯ ЗООПЛАНКТОНА ПОД ВЛИЯНИЕМ ОПРЕСНЕНИЯ 100
ВЫВОДЫ 112
ЛИТЕРАТУРА 114
Актуальность работы. Исследования внутренних водоемов Сахалинской области в настоящее время заметно отстают от изучения прилегающих морских вод. Особенно это относится к исследованиям зоопланктона. Внутренние водоемы чрезвычайно уязвимы и часто страдают от антропогенного воздействия. Строительство объектов промышленности, сельского хозяйства, использование ресурсов внутренних водоемов требуют детального изучения всех компонентов водных экосистем, в том числе и во временном аспекте.
Озеро Тунайча является одним из крупнейших внутренних водоемов Сахалинской области и отнесено к памятникам природы. Строительство в середине 70-х гг. автодорожного моста и, как результат, обмеление протоки Красноармейская привело к серьезным изменениям гидрологии озера (Микишин и др., 1995). Встал вопрос об изучении произошедших в озере, и в том числе в его биоте, изменений.
В соответствии с договором ХД № 25/01 между Сахалинским областным управлением гидрометеорологии и мониторинга окружающей среды (СахУГМС) и СахНИРО в 2001 - 2003 гг. сотрудники лаборатории прикладной экологии СахНИРО провели ряд комплексных гидробиологических экспедиций на оз. Тунайча. В ходе экспедиции были собраны обширные материалы по фито- , зоо- , ихтиопланктону, бентосу и ихтиофауне озера, а также условиям обитания гидробионтов. Исследования выполнены по тематическому плану НИР СахНИРО и по утвержденной губернатором комплексной программе изучения экологического состояния озера Тунайча при финансовой поддержке Администрации Сахалинской области.
В печатных изданиях материалов по зоопланктону озера крайне мало - имеется одна статья в сборнике «Распределение и рациональное использование водных зооресурсов Сахалина и Курильских островов» (Усова, Филатова, Чернышева, 1980). В то же время, имеющийся архивный материал СахНИРО
позволяет провести анализ изменений зоопланктона озера, произошедших после строительства дамбы моста через протоку.
Цель и задачи работы. Целью данной работы является описание микро- и мезозоопланктона озера Тунайча на современном этапе (по данным съемок 2001 — 2003 гг.) и анализ произошедших в зоопланктоне изменений в результате опреснения, вызванного постройкой дамбы на основе имеющихся архивных данных.
Задачами работы определены:
• краткое описание условий обитания зоопланктона в озере;
• описание видового состава, количественных показателей и распределения зоопланктона на современном этапе;
• сравнительный анализ изменений по полученным и архивным данным
Научная новизна. Впервые приводится видовой список зоопланктеров оз. Тунайча после опреснения. Часть видов впервые указываются не только для озера, но и для Сахалинской области. Обнаружено наличие у Shmackeria inopina половозрелых самок без типичных для вида шипов на фурках. Выделены пять сообществ зоопланктеров озера. Для основного из них — пелагического - выделены сезонные фазы развития. Получены сезонные данные по динамике численности и биомассы зоопланктона озера. Проведен анализ изменений произошедших в зоопланктоне озера в связи с опреснением ниже пределов критической солености.
Защищаемые положения. В связи с опреснением водоема произошло изменение видового состава и структурно-функциональных показателей зоопланктона озера, в то время как биомасса осталась практически прежней.
Практическое значение. Результаты исследований, в комплексе с прочими, полученными при проведении на водоеме гидробиологических и гидролого-гидрохимических изысканий, позволят дать рекомендации по проведению работ, направленных на стабилизацию происходящих в озере
изменений, а также оценить кормовую базу промысловых и потенциально промысловых рыб озера.
Апробация. Материалы, легшие в основу работы, были доложены на чтениях, посвященные памяти В.Я. Леванидова (БПИ, Владивосток) в 2003 и 2005 гг., на пяти коллоквиумах Отдела прикладной экологии СахНИРО, а также на отчетной сессии СахНИРО в 2002 г. и заседании Ученого Совета СахНИРО в 2005 г.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 6 работ.
Структура и объем работ. Диссертация состоит из введения, семи глав, выводов и списка литературы. Содержит 121 страницу, 62 рисунка, 15 таблиц. Список цитируемой литературы насчитывает 74 работы, из них 6 на иностранных языках.
Благодарности. Автор выражает глубокую благодарность всем участникам экспедиций, а также лично начальнику Отдела прикладной экологии, к.б.н. А. Д. Саматову, заведующему Лабораторией гидробиологии, к.б.н. В. С. Лабаю, и сотрудникам Отдела прикладной экологии Роготневу М. Г., Пискунову И. Б., Заварзиной Н. К., Полупанову П. В. за ценные рекомендации, помощь при сборе и обработке материала, сотрудникам лаборатории гидробиологии Коноваловой Н. В. и Матыльковой И. В. за предоставленные данные по фитопланктону, сотруднику Лаборатории болезней рыб Виноградову С. А. за определение эргазилид, сотруднику Лаборатории экологии рыб ТИНРО-центра С. В. Френкель и старшему научному сотруднику ЗИН РАН к.б.н. Степановой Л. А. за помощь в определении ряда видов. Особую благодарность автор выражает своему руководителю - д.б.н. М.Б. Ивановой (ЗИН РАН, г. Санкт-Петербург) за всестороннюю помощь и поддержку.
Озеро Тунайча является одним из крупнейших внутренних водоемов Сахалинской области и отнесено к памятникам природы. Строительство в середине 70-х гг. автодорожного моста и, как результат, обмеление протоки Красноармейская привело к серьезным изменениям гидрологии озера (Микишин и др., 1995). Встал вопрос об изучении произошедших в озере, и в том числе в его биоте, изменений.
В соответствии с договором ХД № 25/01 между Сахалинским областным управлением гидрометеорологии и мониторинга окружающей среды (СахУГМС) и СахНИРО в 2001 - 2003 гг. сотрудники лаборатории прикладной экологии СахНИРО провели ряд комплексных гидробиологических экспедиций на оз. Тунайча. В ходе экспедиции были собраны обширные материалы по фито- , зоо- , ихтиопланктону, бентосу и ихтиофауне озера, а также условиям обитания гидробионтов. Исследования выполнены по тематическому плану НИР СахНИРО и по утвержденной губернатором комплексной программе изучения экологического состояния озера Тунайча при финансовой поддержке Администрации Сахалинской области.
В печатных изданиях материалов по зоопланктону озера крайне мало - имеется одна статья в сборнике «Распределение и рациональное использование водных зооресурсов Сахалина и Курильских островов» (Усова, Филатова, Чернышева, 1980). В то же время, имеющийся архивный материал СахНИРО
позволяет провести анализ изменений зоопланктона озера, произошедших после строительства дамбы моста через протоку.
Цель и задачи работы. Целью данной работы является описание микро- и мезозоопланктона озера Тунайча на современном этапе (по данным съемок 2001 — 2003 гг.) и анализ произошедших в зоопланктоне изменений в результате опреснения, вызванного постройкой дамбы на основе имеющихся архивных данных.
Задачами работы определены:
• краткое описание условий обитания зоопланктона в озере;
• описание видового состава, количественных показателей и распределения зоопланктона на современном этапе;
• сравнительный анализ изменений по полученным и архивным данным
Научная новизна. Впервые приводится видовой список зоопланктеров оз. Тунайча после опреснения. Часть видов впервые указываются не только для озера, но и для Сахалинской области. Обнаружено наличие у Shmackeria inopina половозрелых самок без типичных для вида шипов на фурках. Выделены пять сообществ зоопланктеров озера. Для основного из них — пелагического - выделены сезонные фазы развития. Получены сезонные данные по динамике численности и биомассы зоопланктона озера. Проведен анализ изменений произошедших в зоопланктоне озера в связи с опреснением ниже пределов критической солености.
Защищаемые положения. В связи с опреснением водоема произошло изменение видового состава и структурно-функциональных показателей зоопланктона озера, в то время как биомасса осталась практически прежней.
Практическое значение. Результаты исследований, в комплексе с прочими, полученными при проведении на водоеме гидробиологических и гидролого-гидрохимических изысканий, позволят дать рекомендации по проведению работ, направленных на стабилизацию происходящих в озере
изменений, а также оценить кормовую базу промысловых и потенциально промысловых рыб озера.
Апробация. Материалы, легшие в основу работы, были доложены на чтениях, посвященные памяти В.Я. Леванидова (БПИ, Владивосток) в 2003 и 2005 гг., на пяти коллоквиумах Отдела прикладной экологии СахНИРО, а также на отчетной сессии СахНИРО в 2002 г. и заседании Ученого Совета СахНИРО в 2005 г.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 6 работ.
Структура и объем работ. Диссертация состоит из введения, семи глав, выводов и списка литературы. Содержит 121 страницу, 62 рисунка, 15 таблиц. Список цитируемой литературы насчитывает 74 работы, из них 6 на иностранных языках.
Благодарности. Автор выражает глубокую благодарность всем участникам экспедиций, а также лично начальнику Отдела прикладной экологии, к.б.н. А. Д. Саматову, заведующему Лабораторией гидробиологии, к.б.н. В. С. Лабаю, и сотрудникам Отдела прикладной экологии Роготневу М. Г., Пискунову И. Б., Заварзиной Н. К., Полупанову П. В. за ценные рекомендации, помощь при сборе и обработке материала, сотрудникам лаборатории гидробиологии Коноваловой Н. В. и Матыльковой И. В. за предоставленные данные по фитопланктону, сотруднику Лаборатории болезней рыб Виноградову С. А. за определение эргазилид, сотруднику Лаборатории экологии рыб ТИНРО-центра С. В. Френкель и старшему научному сотруднику ЗИН РАН к.б.н. Степановой Л. А. за помощь в определении ряда видов. Особую благодарность автор выражает своему руководителю - д.б.н. М.Б. Ивановой (ЗИН РАН, г. Санкт-Петербург) за всестороннюю помощь и поддержку.
Микро- и мезозоопланктон озера представлен 34 формами организмов из четырех групп: Rotifera (12 форм), Cladocera (5), Copepoda (15) и личинки моллюсков (2). Преобладает микропланктон. Зоопланктон озера представлен широко распространенными видами, эндемики не обнаружены.
На современном этапе зоопланктон состоит из солоноватоводных элементов, попавших в озеро из окружающих морей в номскую фазу плейстоцена, и пресноводных форм, проникающих в озеро в настоящий момент из системы пресных придаточных водоемов системы.
К доминирующим формам пелагиали озера относятся четыре вида - S lakowitziana, К. cruciformis, S. tenellus и Е. affinis. Данная группа видов является обычной для солоноватых лагун Сахалина и прилегающих территорий.
В озере выделяются четыре береговых и одно пелагическое сообщества, последнее из которых является основным. Именно на это сообщество приходится основная часть биомассы зоопланктона водоема.
В горизонтальном распределении зоопланктона пелагиали основную
•V
роль, по-видимому, играют ветровое и волновое перемешивание.
В сезонном ходе зоопланктона озера выделяется три фазы развития сообщества, каждая из которых отличается своим доминирующим видом или группой видов. Смена фаз сопровождается снижением численности и биомассы зоопланктонных организмов.
Основу численности зоопланктона озера составляют коловратки, а основу биомассы - копеподы.
Суточная продукция и биомасса достигают максимальных значений летом. Наличие факультативного зоофага Е. affinis несколько снижает величину продукции сообщества, что особенно заметно осенью, когда доля численности эуритеморы максимальна. Невысокие показатели биомассы и
продукции зоопланктона подтверждают определение статуса озера как олиготрофного.
К наиболее заметным изменениям в зоопланктоне озера, произошедшим в связи с опреснением вод озера до олигогалинных, относится выпадение из сообществ водоема всех морских видов, в первую очередь, это относится к хищным полифемидам, обитавшим здесь ранее. С их исчезновением из водоема пелагиаль озера осталась без облигатных хищников, уменьшилась доля мезопланктона.
Налицо изменение трофической структуры зоопланктона озера, а вместе с ней и продукции сообщества в целом. С исчезновением из озера облигатных хищников - кладоцер, снизился и рацион зоофагов сообщества, изымающих часть общей продукции зоопланктона, следовательно, возможно некоторое увеличение продукции сообщества. Численность, а соответственно, и биомасса доминирующих видов, в первую очередь, копепод, по-видимому, не претерпели заметных изменений в связи с опреснением.
На современном этапе зоопланктон состоит из солоноватоводных элементов, попавших в озеро из окружающих морей в номскую фазу плейстоцена, и пресноводных форм, проникающих в озеро в настоящий момент из системы пресных придаточных водоемов системы.
К доминирующим формам пелагиали озера относятся четыре вида - S lakowitziana, К. cruciformis, S. tenellus и Е. affinis. Данная группа видов является обычной для солоноватых лагун Сахалина и прилегающих территорий.
В озере выделяются четыре береговых и одно пелагическое сообщества, последнее из которых является основным. Именно на это сообщество приходится основная часть биомассы зоопланктона водоема.
В горизонтальном распределении зоопланктона пелагиали основную
•V
роль, по-видимому, играют ветровое и волновое перемешивание.
В сезонном ходе зоопланктона озера выделяется три фазы развития сообщества, каждая из которых отличается своим доминирующим видом или группой видов. Смена фаз сопровождается снижением численности и биомассы зоопланктонных организмов.
Основу численности зоопланктона озера составляют коловратки, а основу биомассы - копеподы.
Суточная продукция и биомасса достигают максимальных значений летом. Наличие факультативного зоофага Е. affinis несколько снижает величину продукции сообщества, что особенно заметно осенью, когда доля численности эуритеморы максимальна. Невысокие показатели биомассы и
продукции зоопланктона подтверждают определение статуса озера как олиготрофного.
К наиболее заметным изменениям в зоопланктоне озера, произошедшим в связи с опреснением вод озера до олигогалинных, относится выпадение из сообществ водоема всех морских видов, в первую очередь, это относится к хищным полифемидам, обитавшим здесь ранее. С их исчезновением из водоема пелагиаль озера осталась без облигатных хищников, уменьшилась доля мезопланктона.
Налицо изменение трофической структуры зоопланктона озера, а вместе с ней и продукции сообщества в целом. С исчезновением из озера облигатных хищников - кладоцер, снизился и рацион зоофагов сообщества, изымающих часть общей продукции зоопланктона, следовательно, возможно некоторое увеличение продукции сообщества. Численность, а соответственно, и биомасса доминирующих видов, в первую очередь, копепод, по-видимому, не претерпели заметных изменений в связи с опреснением.