Ихтиофауна и экология озера Селигер

| Категория реферата: Рефераты по экологии
| Теги реферата: реферат на тему экология, реферат на тему понятие
| Добавил(а) на сайт: Феодота.

Электропроводность, отражающая общее количество растворенных солей
(показатель относительного "плодородия" озерных вод), возрастала от
Березовского и Сосницкого плесов озера к Городскому плесу (рис. 2).

Приведенные к температуре 18°С значения к в поверхностном и в придонном слоях Городского плеса составляли 16.0-18.0 и 16.8-20.4, в
Березовском плесе - 13.4-13.8 и 13.6-15.6, а в Сосницком - 12.2-12.6 и 12.2-
13.9 мСм/см соответственно. Рост к в Городском плесе был вызван влиянием сбросных вод г. Осташкова, а также тем, что этот плес замыкающий. Средние по вертикали значения к составляли для Сосницкого, Березовского и
Городского плесов 12.60 ± 0.24, 14.16 ± 0.20, 17.58 ± 0.35 соответственно
(табл.3).
Таблица 3. Изменение средних по вертикали значений электропроводности воды, мСм/см, на участках I-III оз. Селигер летом 1991 г.
|ста|к |ста|к |ста|к |
|нци| |нци| |нци| |
|я | |я | |я | |
|I |II |III |
|3 |17.14 |16 |14.39 |25 |12.54 |
|7 |17.60 |17 |14.40 |26 |12.93 |
|8 |17.10 |18 |14.23 |27 |12.93 |
|10 |17.50 |20 |13.98 |28 |12.37 |
|11 |17.70 |21 |13.87 |34 |12.46 |
|12 |17.90 |23 |14.15 |35 |12.37 |
|14 |18.15 |24 |14.09 | | |
|15 |14.06 | | | | |
|М |17.58+0|М |14.16+0|М |12.60+0|
| |.35 | |.2С | |.24 |

Таблица 4. Средние значения и вариационный размах содержания растворенных форм ТМ в водах оз. Селигер летом 1990 и 1991 г.
|Элеме|Числ|Р, |М, мкг/л|Р/М |
|нт |о |КГ/Л | | |
| |проб| | | |
|Си |32 |3.5 |5.6-1.7 |1.12 |
|РЬ |31 |2.5 |23.4-0.6|9.38 |
|Сг |33 |0.6 |1.5-0.08|2.37 |
|са |33 |0.29 |1.76-0.0|5.86 |
| | | |6 | |
|Со |33 |0.63 |1.3-0.2 |1.74 |
|Мп |33 |0.60 |2.84-0.2|4.33 |
| | | |4 | |
|Ре |33 |20.2 |40.0-5.2|1.72 |
| | | |3 | |
|№ |33 |1.48 |4.0-0.27|2.52 |
|2п |33 |5.49 |25.6-2.1|4.27 |
| | | |3 | |
|V |22 |0.16 |0.5-0.01|2.97 |
|5г |33 |0.42 |0.76-0.2|1.12 |
| | | |9 | |
|5е |25 |0.81 |2.2-0.12|2.57 |
|А5 |33 |1.01 |2.55-0.2|2.50 |
| | | |2 | |
|Ве |33 |0.14 |0.15-0.1|0.35 |
| | | |0 | |

СОДЕРЖАНИЕ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ

Большая часть исследовавшихся микроэлементов присутствовала в озерной воде как в растворе, так и в составе взвесей в виде органических и минеральных соединений. Как показали результаты исследований, содержание микроэлементов в воде в растворенной форме низкое и не превышает ПДК. Более высокое содержание ТМ отмечено во взвеси (Сг, Со, Ni). Десорбцию этих элементов (переход из взвеси в раствор) летом сдерживала щелочная реакция воды, рН менялся по акватории оз. от 7.72 до 8.93.

Изменчивость растворенных форм рассматриваемых микроэлементов достаточно велика. Кроме того, значительная пространственная неоднородность их распределения характерна для концентраций РЬ (Р/М = 9.38), Сu (5.86), Мn
(4.33), Zn (4.27), менее изменчивы концентрации Ве (0.35), Sr (1.12), Сu
(1.12) (табл. 4). Концентрация Мn в отдельных плесах определялась главным образом интенсивностью биологических процессов или сгонно - нагонньми явлениями. Самая значительная изменчивость (или отклонение от среднего значения) для ряда концентраций микроэлементов наблюдалась в районе сбросов сточных вод и в транзитном потоке, выносящем загрязняющие вещества в р.
Селижаровку, а также в самой реке.

Загрязненность сточных вод Осташковского промышленного узла ТМ составляла 0.01-16.7 ПДК, а наибольшее ее значение - 40.9 ПДК. Многолетние сбросы сточных вод Осташковских предприятий, в частности кожевенного и других заводов, в озеро и образование труднорастворимых соединений солей ТМ привели к значительному загрязнению отдельных участков ДО озера. Этот процесс усугубился тем, что микроэлементы закреплялись на мелких глинистых и органических частичках ДО. Оценка уровня загрязнения микроэлементами ДО показала, что наиболее загрязнены ДО в районе выпуска сточных вод предприятий г. Осташкова. На ограниченном по площади участке отмечались концентрации Мо, V, Со, Sе, Аs, превышавшие предельно допустимые.
Накоплению этих элементов в ДО озера также способствует использование в сельском хозяйстве минеральных удобрений. Об этом косвенно свидетельствует возрастание содержания Мо, Со, Sе, Аs в пробах, отобранных вблизи сельских районов (ниже с. Рогожа, выход из р. Полоновки в Сосницкий плес, и др.).
Содержание ТМ, мг/кг сухой массы, в высшей водной растительности менялось в зависимости от вида растений и микроэлемента: Аs менялось от 1.8 в кубышке до 21.2 в кувшинке, Сd - от 0.29 в рдесте травяном до 6.0 в кувшинке, Сг - от 3.3 в тростнике до 143 в кувшинке, Сu - от 0.2 в тростнике до 80.2 в кувшинке, Zn - от 13.7 в гречихе до 50.5 в роголистнике погруженном. Концентрации Сг, Ni, Сd незначительно превышали предельно допустимые. Коэффициенты накопления микроэлементов растениями также значительно варьировали для отдельных элементов и видов растений. Наиболее высокие коэффициенты накопления (К = мкг металл/г 0В, отнесенные к мкг металла/г воды) характерны для кувшинки: для Си К = 2.2 х 103, для Сг К =
246 х 103.

ХАРАКТЕРИСТИКИ ФИТО - И ЗООПЛАНКТОНА

В составе летнего фитопланктона в оз. Селигер и в р. Селижаровке преобладали диатомовые и зеленые водоросли, субдоминантные формы представлены синезелеными водорослями и динофлагеллятами. Среди зоопланктона преобладали ракообразные, коловратки и простейшие.
Планктон всех трех исследованных участков озера достаточно богат и разнообразен. Повышенное загрязнение вод в районе Осташковского плеса приводит к снижению здесь видового разнообразия, изменению численности и биомассы доминирующих видов гидробионтов, а иногда и их качественного состава (табл. 5,6). Число видов фитопланктона и его видовое разнообразие, учитываемое по индексу Шеннона-Уивера, в Осташковском плесе были ниже, чем в водах Березовского и Сосницкого плесов. Из-за роста численности низших грибов, нитчатых бактерий и устойчивых к органическому загрязнению зеленых и синезеленых водорослей численность и биомасса фитопланктона в водах
Осташковского плеса были выше, чем соответствующие характеристики планктона на других участках.
Аналогичные закономерности характерны и для зоопланктона: в воде
Осташковского плеса возросли общая численность и суммарная биомасса зоопланктеров. При этом наблюдалось снижение числа видов и индекса Шеннона-
Уивера почти вдвое по сравнению с Березовским и Сосницким плесами (табл.
5). Неоднороден по акватории был и состав зоопланктона. В Березовском и
Сосницком плесах преобладали низшие ракообразные, тогда как в Осташковском среди зоопланктеров увеличилась доля простейших (с 4 до 24%). Протистофауна была представлена в основном инфузориями в домиках, раковинными амебами и мелкими жгутиковыми. Среди инфузорий преобладали Сос1опе11а сга1ега, обилие которой отмечалось в озере в 1979 г.

Воздействие антропогенной нагрузки на фитопланктон Осташковского плеса выразилось в снижении среди доминирующих видов доли диатомовых и динофлагеллят при возрастании зеленых и синезеленых водорослей по сравнению с аналогичными показателями других плесов. Доля динофлагеллят при этом снизилась с 5 до 2%, а доля синезеленых возросла с 0 до 9%.
В фитопланктоне Осташковского плеса во всех преобладающих систематических группах наблюдалось значительное увеличение доли мелких клеток (табл. 5).
Соответственно среди планктонных водорослей Осташковского участка была снижена доля форм гидробионтов крупных и средних размеров. Доля мелких форм диатомовых в планктоне Березовского и Сосницкого плесов составляла 28-32, а в планктоне Осташковского плеса - 66%. Для зеленых водорослей доля мелких форм возросла с 21 до 55, для динофлагеллят - с 27 до 60, для синезеленых - с 31 до 54%. У синезеленых водорослей наблюдалось сравнительное измельчание клеток при укрупнении колоний за счет числа входящих в состав их клеток и бесклеточных пространств псевдовакуолей.
Летний фитопланктон р. Селижаровки характеризовался преобладанием зеленых водорослей, составлявших 54% общего числа видов, тогда как на долю диатомовых приходилось 33, а на долю динофлагеллят - 13%. Синезеленые в речном планктоне отсутствовали. В зоопланктоне отмечалось преобладание мелких коловраток и инфузорий Сос1опе11а сга1ега. Резкое обеднение видового состава планктона отмечалось в местах выпуска сточных вод в Осташковском плесе. Так, в районе выпуска стоков кожевенного завода отмечено всего шесть видов фитопланктона (среди них нитчатые бактерии, грифы грибов, одноклеточные зеленые водоросли Chlorella и Scendesmus). При этом мелких форм среди водорослей было 88, средних и крупных - 7 и 5% соответственно.

Таблица 5. Состав фитопланктона на участках 1-111 оз. Селигер летом 1991 г.
(числитель - характеристики планктона, знаменатель — зоопланктона)
|Показатель |I |II |III |
|Число видов |12/3 |18/7|17/5|
|Индекс видового |2.0/0|3.8/|3.2/|
|разнообразия по |.7 |1.7 |1.4 |
|Шеннону-Уиверу | | | |
|Общая численность,|53.7/|41.8|45.6|
|тыс. кл/мл |10.5 |/9.3|/9.8|
|Суммарная |7.3/1|3.7/|4.2/|
|биомасса, мг/л |.2 |0.9 |0.7 |

Таблица б. Соотношение клеток доминирующих видов водорослей фитопланктона оз. Селигер на участках 1-Ш летом 1991 г., %
|Планктонные |Размеры |I |II |III|
|водоросли |клеток | | | |
|Диатомовые |Крупные |9 |37 |23 |
| |Средние |25 |31 |49 |
| |Мелкие |66 |32 |28 |
|Зеленые |Крупные |16 |35 |42 |
| |Средние |29 |36 |37 |
| |Мелкие |55 |29 |21 |
|Динофлагелля|Крупные |21 |45 |41 |
|ты | | | | |
| |Средние |29 |38 |21 |
| |Мелкие |60 |27 |38 |
|Синезеленые |Крупные |35 |- |38 |
| |Средние |21 |- |31 |
| |Мелкие |54 |- |31 |

Под влиянием роста загрязнений отмечается изменение состава гидробионтов и их морфолого-функциональных особенностей. В местах с наибольшим загрязнением в популяциях повышается доля мелких размерных форм доминирующих видов водной флоры и фауны. Изменение размеров клеток водорослей имеет большое значение как фактор приспособления фитопланктона к воздействию различных абиотических факторов. При увеличении численности водорослей и росте загрязнения вод отмечается тенденция к уменьшению средних размеров их клеток. В составе зоопланктона в загрязненных водах велика доля простейших, т.е. более мелких животных, чем коловратки и ракообразные. При дальнейшем усилении антропогенной нагрузки единственной группой зоопланктонных животных остается протистофауна, в которой также начинают преобладать мелкие формы над средними и крупными, т.е. мелкие
Flagellata инфузориями. И хотя скорость потребления бактерий одной инфузорией примерно в 40 раз выше, чем одним жгутконосцем, суммарное выедание бактерий более многочисленными (примерно на 1-2 порядка) по сравнению с инфузориями мелкими Flagellata может быть значительно большим, чем в случае наличия в составе протистофауны сравнительно малочисленных инфузорий.
Таким образом, усиление евтрофикации интенсифицирует до известных пределов трансформацию загрязняющих веществ гидробионтами, включая выедание животными избытка водорослей и бактерий. При этом в биоценозах возрастает доля мелких многочисленных организмов с интенсивным метаболизмом.

Результаты исследования многоплесового оз. Селигер указывают на существенную пространственную неоднородность биологических и химических характеристик, определяющих качество озерной воды и экологическое состояние водоема. Это свидетельствует о неоднородности развития в водоеме процессов евтрофирования и загрязнения водной среды вследствие неодинакового воздействия антропогенного фактора на отдельные плесы и природных различий последних.
Неблагоприятные условия, возникшие в Осташковском плесе в связи с антропогенным влиянием, привели к тому, что летом -1/2 толщи вод Городского плеса, а в глубоководной зоне до 2/3 толщи воды имеют содержание растворенного в воде O2 ниже нормативного значения, установленного для рыбохозяйственных водоемов. Для этого плеса характерно и более сильное загрязнение. Здесь повышено содержание ТМ в растительности и ДО, удельной электропроводности в воде по сравнению с вышележащими плесами.
Более благоприятные условия характерны для других плесов. Результаты многочисленных отечественных и зарубежных исследований состояния озер, подверженных антропогенному евтрофированию, свидетельствуют о том, что скорости процессов их евтрофирования существенно различны. Однако общие закономерности развития евтрофирования на озерах аналогичны.
На начальных этапах евтрофирования слабопроточных, с замедленным водообменом средних по глубине и глубоких озер важную роль в процессах превращения веществ играют мелководья и литоральные фитоценозы. Барьерная роль литорали проявляется в снижении скорости евтрофирования водоемов и регулировании этого процесса. Так развивались процессы евтрофирования на
Валдайском, Боденском, Великих американских и других озерах. Аналогичная картина наблюдается и на оз. Селигер. Сравнение полученных характеристик оз. Селигер с показателями 70-х гг. свидетельствует о том, что в целом евтрофирование озера идет медленно. И если на начальном этапе евтрофированию был подвержен в основном Осташковский плес, то на современном этапе эти процессы распространились и на другие плесы.
Загрязнение озера отмечается в Березовском, Елецком, Троицком и других плесах.

Используемые для оценки евтрофирования озер гидрохимические показатели (активная реакция воды рН, содержание в воде Од, разных форм углекислоты и биогенных веществ) иногда не позволяют однозначно судить о ходе процесса евтрофирования. На Валдайском оз. в пелагиали в застойных слоях Городского плеса ареальный дефицит О2; составлял 0.05-0.06 мг O2/(л сут), т.е. соответствовал таковому в эвтрофных водоемах. В то же время по ряду других химических показателей (содержанию О2, углекислоты и биогенных веществ) выявить существенные антропогенные изменения режима не представлялось возможным. В частности, в двух небольших по площади впадинах глубинами 26 и 28 м, расположенных вблизи городского берега, минимальные концентрации O2 составляли 2.8-3.0 мг/л, а в глубоких слоях воды основной впадины содержание O2 было равно 6 мг/л в слое на глубине 20-30 м и 5.7 мг/л у дна (на глубине 39 м).
На озерах альпийского региона, по размерам и глубине аналогичных оз.
Селигер, выявлена зависимость между содержанием О2 и характеристиками трофности озер. На олиготрофных озерах Фелдси-Антерси в период стратификации концентрация О2 в гиполимнионе составляла 4.3, на оз. Фелси -
7.5, а на мезотрофном оз. Пибурге-си-0.8 мг/л.

Таким образом, евтрофирование озер - сложный процесс, не однозначно влияющий на кислородный режим, содержание биогенных веществ, фитопланктон и т.д. Это отражает достаточно сложные связи состояния озер с величиной и характером антропогенной нагрузки и ее распределением в водоеме в зависимости от морфометрических условий, развития шельфовой зоны, проточности, особенностей циркуляции вод и других факторов.

МОЛЛЮСКИ ВЕРХОВЬЕВ ВОЛГИ И ОЗЕРА СЕЛИГЕР

Моллюски верховьев Волги специально не изучались, и в литературе имеются лишь отдельные разрозненные сведения о составе их фауны и биологии некоторых видов (Панкратова, 1940; Стальмакова, 1957: Богатов,
Цыганов, 1973; Богатов, 1973, 1975;
Алимов, Богатов, 1975). Сведения о моллюсках озера Селигер недостаточно полны (Молчанов, 1912; Дексбах, 1936).

Исследования проведены в июле-августе 1973 г. в прибрежной зоне
Верхневолжских озер (Верхневолжское водохранилище) и оз. Селигер.
Исследованы озера: Стерж, Вселуг, Пено, Волго, Сиг, Долосец, Титара,
Святое, Собенские, а также северные, северо-западные и северо-восточные плесы оз. Селигер; кроме того, исследованы устьевые части рек и ручьев, впадающих в Верхневолжские озера и оз. Селигер, в том числе: Коча, Кудь,
Полоновка, Волга (выше оз. Стерж). Кроме наших сборов, в настоящей работе использован материал (сборы 1970 г.), любезно предоставленный нам В. В.
Богатовым, которому автор выражает искреннюю благодарность. Кроме того, использованы материалы В. Я. Панкратовой, хранящиеся в Зоологическом институте АН СССР (Ленинград).

Исследованные водоемы лежат на северо-западе Валдайской возвышенности на высоте 205 м над ур. м. и имеют площадь: оз. Селигер-212 км2,
Верхпеволжские озера - 183 км2. Оз. Селигер ледникового происхождения и состоит из нескольких разрозненных плесов, соединенных между собой протоками. Верхневолжское водохранилище образовано в 1843 г. в связи с постройкой плотины выше устья р. Селнжаровки. В связи с тем, что
Верхневолжские озера соединены между собой Волгой и фактически являются ее руслом, здесь представлены как озерные, так п речные виды моллюсков. В зоогеографическом отношении исследованные водоемы принадлежат к Балтийской провинции Европейско-Сибирской подобласти Палеарктической области
(Старобогатов, 1970).

В результате исследований указанных водоемов отмечено 79 видов (50 брюхоногих и 29 двустворчатых), в том числе в Верхневолжских озерах 61 вид
(38 брюхоногих и 23 двустворчатых), в оз. Селигер 58 видов (40 брюхоногих и
18 двустворчатых).

Из эндемиков провинции нами отмечены: Marstoniopsis steini - в озерах Сиг и Долосец. В пойме Волги этот вид отмечен лишь в нескольких точках: оз. Березовском в 20 км выше г. Горького (Жадин, 1940), оз.
Заболотском Владимирской обл. (Линдгольм, 1920), роднике на берегу р. Оки у г. Мурома Владимирской обл. (Жадин, 1925), р. Игуменке - правом притоке р.
Костромы у г. Костромы (Затравкпн, 1975). В исследованном районе этот вид отмечал Молчанов (1912) в оз. Карегош близ оз. Селигер. Прудовика, найденного в оз. Сиг и определенного как Lymnaea glabra (Mull.), вероятно, следует отнести к другому близкому виду, а именно к L. clavafa, так как достоверных местонахождений L. glabra на территории СССР нет. L. glabra отмечался некоторыми авторами для отдельных водоемов бассейна Волги, но эти находки вызывают сомнения. Anisus uorticulus отмечен нами в р. Полоновке близ Сосницкого плеса оз. Селигер. Этот озерный вид в р. Полоновку, вероятно, занесен из оз. Селигер. Итак, из отмеченных в исследованном районе видов только два являются эндемиками провинции, остальные виды имеют более широкое распространение.

По биотопам виды распределяются следующим образом. На песчаном и илисто-песчаном дне озер найдены Viviparus viviparus, V. contectus, BUhynia tentaculata, Lymnaea patula, L. auricularia, L. ovata, L. stagnaUs.
Planorbarius corneas, Pisidium amni-cum, P. inflatum, Unio pictorum, U. tumidus, U. conus, U. limosus, Anodonfa minima, A piscinalis. На затопленных корневищах деревьев (озера Пено и Волго) обнаружено множество
Valvatidae (Valvata piscinalis, V. cristata, V. pulchella), Bithynidae
(Bithy-nia tentaculata, B. inflafa, B. troscheli), Planorbidae {Anisus vortex, A. contortus, Planor-bis planorbis), Lymnaeidae (Lymnaea truncaiula, L. peregra, L. ovaia).

Заросли рогоза (Typha latifolia} оз. Селигер заселяют различные
Lymnaea из группы palustris, L. stagnalis. Planorbis planorbis, Anisus vortex, Physa fontinalis. В зарослях пойменных ручьев з основном представлены: Lymnaea stagnalis, Physa fontinalis, Pianorbarius corneus, P. purpura, P. banaticus, Planorbis planorbis, Anisus vortex, Л. con-tortus,
A. albus, Bithynia tentaculata, B. inflata, Valvata pulchella, V. cristata.

В устьевых частях рек, впадающих в Верхневолжские озера и оз. Селигер, отмечены: Lymnaea sfagnalis, L. palustris, Physa fonfinalis, Planorbis planorbis, Anisus vortex, Viviparus contectus. В мелких озерках, пойменных болотцах и лужах отмечены:
Planorbis planorbis, Anisus vortex, A. contortus, Pianorbarius corneus, P. purpura. Aero-loxus lacustris. Из видов, указанных в оз. Селигер Молчановым
(1912), ряд видов нами не обнаружен (таблица). Молчанов (1912) отмечал в р.
Шебериха, западнее оз. Селигер, Margaritifera margaritifera, но нахождение этого вида в районе оз. Селигер весьма спорно, так как этот вид в СССР отмечен только в Карелии и на Кольском п-ове, а также в Ленинградской обл.
(Старобогатов, 1977).