Аннотация и ключевые слова
Аннотация (русский):
Исследована количественная и качественная характеристика фитопланктонных организмов на акватории Среднего Каспия за 2019–2020 гг. по разрезам: г. Махачкала – м. Сагындык, г. Дербент – м. Песчаный, п. Дивичи – бух. Кендерли. Определен индекс сапробности и соответствующая зона сапробности исследованных районов. Установлено, что доминирующей группой были диатомовые водоросли – 43 % от общего состава. Субдоминантами выступали динофитовые водоросли. Основу экологического комплекса 2019–2020 гг. составили представители пресноводных групп водорослей. Лишь на разрезе п. Дивичи – бух. Кендерли преобладали виды морского происхождения. Количественные показатели фитопланктона в целом по Среднему Каспию и по разрезам в 2020 г. сократились по отношению к предыдущему году. Основу биомассы формировала крупная диатомовая водоросль Pseudosolenia calcar-avis и представители группы динофитовых водорослей. Ведущую роль в показателях численности Среднего Каспия в 2020 г. играл мелкоклеточный фитопланктон, главным образом из диатомовых водорослей – Thalassiosira hustedtii, Thalassionema nitzschioides, Aulacoseira granulate, виды рода Fragilaria. Наибольшие количественные показатели 2020 г. отмечены на разрезе г. Махачкала – м. Сагындык в продуктивном слое 0–25 м. В 2019–2020 гг. сапробиологическое состояние вод Среднего Каспия характеризовалось как умеренно загрязненное

Ключевые слова:
фитопланктон, Средний Каспий, диатомовые водоросли, численность, биомасса, сапробность
Текст
Текст произведения (PDF): Читать Скачать

Введение Изучение состояния Каспийского моря является важной задачей, т. к. его своеобразный, уникальный ресурсный состав играет значительную роль для экономики Прикаспийского региона [1]. Фитопланктонные сообщества относятся к наиболее показательным живым организмам при оценке изменений, протекающих в экосистеме водоема. В связи с этим при мониторинге окружающей среды одной из важных составляющих является наблюдение за биологическими объектами, в частности исследование водорослей, их таксономического состава, численности и биомассы. Объект и методы исследования Исследованы видовой и количественный составы фитопланктона Среднего Каспия в летний период 2020 г. по разрезам: г. Махачкала – м. Сагындык, г. Дербент – м. Песчаный, п. Дивичи – бух. Кендерли. Материал отбирался гидрозондом Seabird SBE 19 с горизонтов 0, 10, 25, 50, 100, 200 м. Всего собрано и обработано в соответствии с общепринятой методикой П. И. Усачева 105 проб [2]. Полученные данные сопоставлены с результатами предыдущих лет. Результаты исследований и их обсуждение Видовое разнообразие фитоценоза Среднего Каспия 2020 г. представлено 130 таксономическими единицами, что выше показателей предыдущего года (112 видов) и среднемноголетней величины (85 видов). Из анализа многолетних данных по фитопланктону Среднего Каспия следует, что качественный состав изменялся неравномерно [3]. Так, с 2011 до 2014 гг. наблюдались колебания количества видов. C 2014 до 2020 гг. наблюдалось плавное увеличение разнообразия фитопланктона (рис. 1). Рис. 1. Динамика видового разнообразия Среднего Каспия в 2011–2020 гг. Доминировали диатомовые водоросли [4], их доля составила 43 % от общего состава фитопланктона. Доли динофитовых, зеленых и синезеленых были примерно равны (20 %). Самая незначительная группа, всего 3 %, была представлена эвгленовыми водорослями. Рассматривая развитие фитоценоза по разрезам, отмечаем, что наибольшее качественное разнообразие в 2020 г. было обнаружено на м. Сагындык: 94 вида против 77 в 2019 г. Преобладающей группой, как и в предыдущий год, являлась группа диатомовых водорослей, которая составляла 45 % от общего количества видов. Второстепенную роль играли зеленые и динофитовые. Их доля в качественном фитоценозе составила по 18 %. Количество синезеленых водорослей не превышало 16 %. Наименьшая доля (3 %) приходилась на группу эвгленовых водорослей. Наибольшим количеством таксонов отличался восточный район вблизи м. Сагындык, где было отмечено увеличение количества видов с 54 в 2019 г. до 77 в 2020 г. Западный район оставался на уровне предыдущего года (60 видов). Качественный состав фитопланктона на разрезе г. Дербент – м. Песчаный был представлен 77 видами против 83 в 2019 г. Основу качественного разнообразия формировали диатомовые водоросли (41,6 % от общего количества видов). По сравнению с предыдущим годом в группе динофитовых водорослей наблюдалось увеличение видов с 22 до 14, а у синезеленых – уменьшение с 20 до 10. Качественный состав зеленых (15,6 %) и эвгленовых (1,3 %) водорослей относительно прошлого года изменялся незначительно. В западной и восточной частях разреза г. Дербент – м. Песчаный количество видов осталось практически на уровне прошлого года. Акватория центральной глубоководной части характеризовалась значительным снижением разнообразия видов – с 67 до 47 ед. Качественное разнообразие фитопланктона на разрезе п. Дивичи – бух. Кендерли в 2020 г. уменьшилось по отношению к 2019 г. и составило 49 против 64 видов соответственно (рис. 2). Основу флористического разнообразия по-прежнему составляли диатомовые водорос- ли (44,9 %) [5]. Не менее разнообразно была представлена группа динофитовых водо-рослей (32,7 %). Далее, по мере значимости, встречались синезеленые (14,3 %), зеленые (6,1 %) и эвгленовые (2 %). Рис. 2. Качественный состав фитопланктона Среднего Каспия в 2019–2020 гг. За исследованный период альгофлора была представлена всеми экологическими группами, характерными для Каспийского моря [6], с преобладанием представителей пресноводного происхождения. Исключение составил фитопланктон разреза п. Дивичи – бух. Кендерли, где доминировали морские виды, в большей мере диатомовые водоросли. По многолетним данным [3], развитие количественных показателей носило скачкообразный характер. Так, в 2012–2014 гг. они находились на низком уровне (8,4–5,4 млн экз./м3, 142–48,69 мг/м3). Начиная с 2015 г. отмечено значительное увеличение как численности, так и биомассы, и в 2016 г. количественные показатели достигали максимальных величин (42,6 млн экз./м3 и 1 570,8 мг/м3 соответственно) (рис. 3). Рис. 3. Многолетние изменения количественных показателей Среднего Каспия На разрезе г. Махачкала – м. Сагындык количественные показатели фитопланктона в слое в 0–25 м были значительно ниже прошлогодних величин как по районам, так и в целом по разрезу (36,2 против 17,7 млн экз./м3 и 202,50 против 75,39 мг/м3). Биомасса по районам разреза была практически равной (западная часть разреза – 79,39 мг/м3, восточная часть разреза – 72,39 мг/м3). Формировали ее главным образом диатомовые водоросли, а среди них P. calcar-avis., на долю которой приходился 71 % всех диатомовых и почти 52 % общей биомассы водорослей. Дополняли массу динофитовые водоросли, а именно Goniaulax apiculate, G. polyedra, Prorocentrum micans. Наибольшая численность наблюдалась в восточном районе – 25,8 млн экз./м3, чему способствовало преобладание мелкоклеточных видов из синезеленых водорослей (Merismopedia minima и Oscillatoria sp.). Эвгленовые водоросли встречалась в малых количествах (0,1 млн экз./м3) на западе, в восточной части разреза они не обнаружены. Количественные показатели группы зеленых водорослей в 2020 г. оставались на невысоком уровне. При этом показатели численности снижались (0,9 млн экз./м3), а биомассы – незначительно увеличивались (0,54 мг/м3). Преобладали виды Binuclearia lauterbornii, Ankistrodesmus pseudomirabilis var spiralis. На разрезе г. Дербент – м. Песчаный относительно 2019 г. средние количественные показатели развития фитопланктона в продуктивном слое 0–25 м существенно снизились, составив 6,1 млн экз./м3 и 46,28 мг/м3 против 20,9 млн экз./м3 и 192,17 мг/м3 в 2019 г. Основу численности фитопланктона на разрезе формировали диатомовые водоросли (59 % общей численности), биомассу – динофитовые (60 % общей биомассы). Резкое снижение как биомассы, так и численности произошло вследствие сокращения развития диатомовых и динофитовых водорослей. Наиболее высокие показатели биомассы были отмечены в восточной части разреза за счет развития диатомовых (Fragilaria, T. hustedtii, T. nitzschioides, A. granulate) и динофитовых (G. digitale, G. polyedra, P. micans) водорослей. Показатели численности преобладали в западной части разреза. Пониженная соленость в западной части разреза, по данным лаборатории водных проблем и токсикологии, отразилась на биомассе диатомовых водорослей, в основном морских по происхождению видов, а пониженные температуры восточной части разреза – на биомассе теплолюбивых динофитовых водорослей. Следует отметить, что в западной и центральной частях разреза морская водоросль псевдосоления практически отсутствовала, и лишь в восточной части наблюдалась ее интенсивная вегетация, чему способствовал апвеллинг в этой части моря [7]. Все это могло отразиться на биомассе диатомовых и всего фитопланктона в целом. Среди синезеленых водорослей доминировала по всей акватории разреза, как и в прошлом году, Oscillatoria sp. (73 % численности и биомассы синезеленых). Количественные показатели зеленых водорослей изменялись незначительно, снижаясь как по численности, так и по биомассе. Основу их формировали B. lauterbornii, Pediastrum boryanum var. longicorne. Эвгленовые водоросли не были обнаружены ни в одной части разреза. На разрезе п. Дивичи – бух. Кендерли средние количественные показатели развития фитопланктона в продуктивном слое (0–25 м) уменьшились относительно 2019 г. и составили: численность 5,8 млн экз./м3, биомасса 67,62 мг/м3. Наиболее благоприятные условия для развития фитопланктона наблюдались в восточной части разреза. Биомасса организмов здесь составляла 96,41 мг/м3. Численность восточной части (5,9 млн экз./м3) находилась приблизительно на одинаковом уровне с центральной (5,7 млн экз./м3). Формировали основу показателей диатомовые водоросли (46,51 мг/м3 и 2,7 млн экз./м3). На всей акватории разреза преобладал морской вид P. calcar-avis (около 90 % всех диатомовых и 79 % общей численности фитопланктона). Дополняли количественные Cyclotella meneghiniana, T. caspica, а также представители динофитовых – G. spinifera, G. polyedra, P. micans. Количественные показатели синезеленых водорослей снижались от глубоководного центрального района к восточному побережью (2,0–0,2 млн экз./м3 и 6,21–0,24 мг/м3). Интенсивная вегетация синезеленых была отмечена в западной части разреза. Основу численности и биомассы формировала Oscillatoria sp. Показатели группы зеленых водорослей находились на низком уровне. Их численность составляла 0,4 млн экз./м3, а биомасса – 0,01 мг/м3. Основное количество зеленых водорослей концентрировалось в центральной глубоководной зоне разреза. Преобладали виды B. lauterbornii, Scenedesmus quadricauda. Эвгленовые водоросли не встречались на разрезе в 2020 г. в продуктивном поверхностном слое. Исследование сапробности Среди представителей фитопланктона было выявлено 42 вида-индикатора в 2019 г. и 46 видов в 2020 г. Рассчитанный индекс сапробности 2019 г. составил 1,9, а в 2020 г. – 1,8. Это свидетельствует о том, что исследуемый район относится к b-мезосапрбной зоне, класс качества вод третий – умеренно загрязненные. Доминирующими видами-индикаторами за период исследования были C. meneghiniana, T. nitzschioides, Exuviaella cordata – b-мезосапробы. Эти виды не так требовательны к окружающим условиям. Немалая численность у представителя синезеленых Oscillatoria sp. (-мезосапробная зона). Организмы олигосапробной зоны встречались редко, наиболее значимые показатели у P. calcar-avis. Заключение Таким образом, в фитопланктоне Среднего Каспия наблюдалось качественное разнообразие. Основу фитоценоза формировали диатомовые водоросли. В экологическом комплексе ведущее положение занимали таксоны пресноводного происхождения, за исключением разреза п. Дивичи – бух. Кендерли, где преобладали морские водоросли. Численность фитопланктонных организмов Среднего Каспия составила 7,2 млн экз./м3, биомасса 66,2 мг/м3, что ниже величин прошлого года. Уменьшение количественных показателей отмечалось и по всем исследованным разрезам. Основу биомассы составляли диатомовые и динофитовые водоросли. По численности, кроме вышеперечисленных групп, в больших количествах встречались синезеленые водоросли. Наиболее высокие показатели – как численности, так и биомассы – наблюдались на разрезе г. Махачкала – м. Сагындык. В целом на всей исследованной акватории в количественном отношении преобладали мелкоклеточные водоросли, являющиеся излюбленным кормом для беспозвоночных животных, что создает условия для развития планктонных и бентосных организмов. Проведенные исследования фитопланктона позволили установить, что Средний Каспий является бета-мезосапробным водоемом, его воды характеризуются как умеренно загрязненные.
Список литературы

1. Гидрометеорология и гидрохимия морей. СПб.: Гидрометеоиздат, 1996. Т. 4. Каспийское море. Вып. 2. Гидрохимические условия и океанологические основы формирования биологической продуктив-ности. С. 249–254.

2. Усачев П. И. Количественная методика сбора и обработки фитопланктона // Тр. Всесоюз. гид-робиолог. о-ва Акад. наук СССР. 1961. Т. 11. С. 411–415.

3. Татаринцева Т. А., Терлецкая О. В. Видовой состав и количественные показатели развития фи-топланктона Среднего и Южного Каспия летом // Рыбохозяйственные исследования в низовьях реки Вол-ги и Каспийском море: сб. науч. тр. Астрахань: Изд-во КаспНИРХ, 2012. С. 170–175.

4. Татаринцева Т. А. Экологические особенности формирования биопродуктивности вод Среднего Каспия: дис. … канд. биол. наук. Махачкала, 2009. 157 с.

5. Зимина Т. Н., Ардабьева А. Г., Котельников А. В. Оценка фитопланктона как кормовой базы в ак-ватории Среднего Каспия // Вестн. Астрахан. гос. техн. ун-та. Сер.: Рыбное хозяйство. 2020. № 3. С. 96–102.

6. Татаринцева Т. А., Терлецкая О. В. Формирование фитопланктонных сообществ в восточном районе Среднего Каспия в разные сезоны года // Некоторые аспекты гидроэкологических проблем Казахстана: сб. науч. тр. Алматы: Каганат, 2011. С. 102–110.

7. Катунин Д. Н. Гидроэкологические основы формирования экосистемных процессов в Каспий-ском море и дельте реки Волги. Астрахань: Изд-во КаспНИРХ, 2014. 478 с.