Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Формирование биопродуктивности западных подстепных ильменей дельты реки Волги и пути использования её закономерности

ВАК РФ 03.00.18, Гидробиология

Автореферат диссертации по теме "Формирование биопродуктивности западных подстепных ильменей дельты реки Волги и пути использования её закономерности"

МОСКОВСКИЙ ОРДЕНА ЛЕНИНА, ОРДЕНА ОКТЯБРЬСКОЙ РЕВОЛЮЦИИ И ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ им. М.В.ЛОМОНОСОВА БИОЛОГИЧЕСКИЙ ФАКУЛЬТЕТ

На правах рукописи УДК 574.6 (262.241.41)

МИКУИЗА АНДРЕ СЭРЖ

ФОРМИРОВАНИЕ ЕИОПРОДУШШОСТИ ЗАПАДНЫХ ПОДСТЕПНЫХ КЛЬ-ИЕНЕЙ ДЕЛЬТУ РЕКИ ВОЛГИ И ПУТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ЕЁ ЗАКОНОМЕРНОСТЕЙ

03.00.18 - гидробиология

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических на^тк

Косква

199^ г

Работа выполнена в Астраханском Техническом институте рыбной промышленности и хозяйства.

Научный руководитель: доктор биологических наук,профессор

Горбунов К.В.

Официальные оппоненты: доктор биологических наук,профессор

Федоров В.Д.

кандидат биологических наук, Соколова С.А.

Ведущая организация: Институт Биологии внутренних вод

АН России

Защита диссертации состоит ся 22 Мая_1992 г.

в 15 час. 30 мин. На заседание Специализированного Совета Д 053.05.71_при Московском Государственном Университете.

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке биологического факультета МГУ по адресу: 119899, Москва, Ленгоры, МГУ, биологический факультет.

Автореферат разослан_22 Апреля 1992г.

Ученый секретарь Специализированного Совета, к :{'-*■}'• о ?¿<

кандидат биологических наук ' '' Дмитриева А.Г.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. В настоящее время повсеместно з маре осуществляется переход от добычи рыб э .морях, океанах, озерах зе выращивании. Некоторые передовые страны /Япония и Китай/большую часть своей рыбной продукции получают за счет аквакульту-ры и в меньшей степени за счет её добычи. Для моей страны Конго эта проблема также актуальна, так как добыча рыбы з Атлантическом океане снижается л вся тяаесть обеспечения населения рыбной продукцией ложится на внутренние водоемы.

В Астраханской области имеется зсна под названием западных подстепных ильменей. Они занимают площадь свыпе ЗСО тыс.га.На территории этих водоемов базируется современное прудовое рыбоводство Астраханской области. Обцая площадь прудового фонда составляет около 10 тыс.га. Таким образом видно,что только Зй имеющегося водного фонда ильменей используется рыбной промыш-ленностью^^^^и с тем,что потребность в рыбной продукции в стране очень ставится проблема освоения массива западных подстепных ильменей под рыбоводство. Поэтому возникла потребность изучения биологической продуктивности этих водоемов.Теоретической основой аквакультуры является биопродукционная экология. Без знания закономерностей формирования биопродуктзвности водоемов невозможно разработать достаточные приемы выращивания рыб.

Цель работы. Определение трофического статуса разнотипных ильменей дельты Волги и нагульных прудов федерального хозяйства Джюмуна. Рекомендации по направленному регулированию их продуктивности.

Основные задачи. Исходя из выбранной цели исследования нами определены следующие задачи по её достижению:

1. Изучить динамику перичной и бактериальной продукции опытных водоемов в сезонном и межгодовом аспекте.

2. Определить основные пути трансформации энергии от первичной и бактериальной продукции до рыбы.

3. Дать рекомендации промышленности Астраханской области и южного региона Конго,направленному формированию кормовой базы рыб, предложить оптимальный тип рыбоводного хозяйства и наиболее эффективный объект разведения.

Научная новизна» Впервые по единому плану в сезонном и межгодовом аспекте изучена первичная и бактериальная продукция всех типов ильменей дельты Волги»

Проведены пионерские работы по определению биологической продуктивности прудов Федерального хозяйства Дкшуна(Республика Конго).

Практическая значимость. Важнейшим результатом нашей работы явилось установление трофического статуса изученных разнотипных водоемов,позволяющий рыбоводам сделать заключение о масштабности процесса выращивания в них рыбы.

Установлена трофическая цепочка,по которой создается основная масса рыбопродукции.А следовательно»выявлен основной объект для рыборазведения.

Показано,что из изученных двух типов хозяйств озерныа товарные более продуктивны, чем классические нагульные.

Для нагульных прудов Конго сделаны рекомендации по увеличению их продуктивности и предложены соответствущие мет ода, разработанные в дельте Волги.

Апробация работы. Материалы диссертационной работы доложены на заседании химико-технологической межкафедральной секции(Астра-хань,1989г),на научной конференции преподавателей,сотрудников и студентов АГПИ им.С.М.Кирова(Астрахань 1991г),на секционном заседании У1 съезда Всесоюзного гидробиологического общества /Мурманск 1991г/, на заседании кафедры гидробиологии биологического факультета МГУ /Москва 1991г./ и на пленарном заседании кафедры ТИ1 АстрыбВТУЗа/Астрахань 1992г./.

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 3 статьи. Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из введения, 8 глав, заключения, выводов и списка литературы.Работа изложена на 170 страницах машинописного текста,содержит 6и таблиц и 17 рисунков.

Содержание работы Материал и методика. Работы проводились в течение двух лет /1989-19Эи гг./ на ильменях Галга-естественном и Большой Лате, Малой Лате,которые являются озерными товарными рыбоводными хозяйствами. В дальнейшем мы будем их называть 0ТРХ( озерные товарные рыбоводные хозяйства). Водоемы Вортта-*:,Хангильда,Чмва-

га-3 и Мухурнур работают по принципу прудовых хозяйств,сокращенно ПГРХ (прудовые тсваряые рыбоЕоднне хозяйства). Кроме того, пробы собирали в Комсомольском: ильмень приспособлен к пру-лознм хозяйства«. Принципиально отличительной чертой озерных товарных хозяйств от прудовых товарных хозяйств является способ выращивания в них рыбы. В ОТРХ рыба выращивается по непрерывному способу,то есть после посадки годовиков,отлов выращенной рыбы осуществляется неводами,при этом вода из зльменн не откачивается. Оставшаяся рыба л вновь посаженная зимуют з этом же водоеме. В 1ГГРХ после весенней посадки годовиков на наг/л осень» вода из прудов откачивается насухо а рыба изымается. В следующем году пруды заливаются и процесс выращивания рыбы начинается снова. Средняя площадь каждого водоема оноло 300 гектаров, а глубина - 1,5м.

В процессе исследования проводились измерения гидрохимического режима,первичной и бактериальной продукции. Все методы исследования общепринятые.

Первичную продукцию определяли скляночным методом в его кислородной модифинации/Винберг,1960/. Сущность методики заключается в том,что в водоем помещают светлые и темные склянки с исследуемой водой на определенном горизонте.которые инкубируются з течение суток и затем по убыли содержания растворенного в воде кислорода в темной склянке по сравнению с таковой в исходной судят о величине деструкции /Л/ органического вещества. По разности содержания кислорода в светлой я темной скляннах в конце опыта определяется величина "первичной" или "валовой" продукции/?/. Разность между "валовой" продукцией и "Деструкцией" означает "Чистую" продукцию./} - Д/. Эта разность может иметь нак положительное,так и отрицательное значение/Винберг.Г.. 1961Г/.

Общую численность микроорганизмов и их биомассу определяли методом прямого микроскопического подсчета бактерий на мембранных ультрофильтрах, по методу Разумова А.С./1932/.Сущность метода прямого счета состоит в том,что определенный объем воды профильтровывается через мембранный фильтр марки "Сынпор" '8 7 -ЧССР (диаметр пор 0,23 мкм).который затем просушивается,фильтруется .фиксируется э парах формалина и окрашивается 5% эритро-зином с 55? карболовой кислотой. Приготовленный таким образом препарат помещается на предметное стекло с иммерсионным маслом

и при помощи сетчатого окуляра подсчитывается в фазовом контрасте общее количество бактерий на фильтре в 30-х полях зрения. Расчет количества бактерий в I ш производится по формуле, приведенной в руководствах С.ИЛУзнецова и В.И.Романенко/1963/ и А.Г.Родиной/1965/.

Скорость размножения бактерий определяли методом,предложенным А.С.Разумовым/1948/ и усовершенствованным М.В.Ивановым /1954-1955/ в модификации К.В.Горбунова/1976/.

Бактериальную продукцию рассчитывали по методикам Г.Г.Вин-берга/1971/ и К.В.Горбунова/1976/.

В воде ильменей определяли количество бактерий различных физиологических групп по стандартным методикам/Родина,1965/, Романенко,Кузнецов/1974/. Определяли сезонные изменения численности гетеротрофных бактерий растущих на РПА,нитрифицирующие на жидкой среде Виноградского,денитрифицирующие на жидкой среде Гильтая, аэробные азотофиксирующие на жидкой среде Федорова, анаэробные азотофиксирувдие на шдкой среде Виноградского.фосфат-минерализующие на видоизмененной среде Менянной,фосфатрастворяю-щие-Роднной и сульфатредуцирующие на агаризованной среде Таусо-на. Математическая обработка данных была сделана по программе DSTA7.

Всего за период исследования было проведено более 79 определений содержания кислорода в воде при постановке опытов на первичную продукцию. 100 проб на определение общей численности и биомассы бактериопланктона и сделано 88 экспозиций при установлении продукции бактерий.

Общая географическая характеристика региона разнотипных ~ • малых озер и гидрохимические особенности западных подстепных ильменей. ------------------------

В понятие "ильмени" в большинстве случаев вкладывается двоякое содержание. С одной стороны ильмени - это озеровидные расширения рукавов Волги и озеровидные замкнутые водоемы различного гидрологического характера и происхождения; с другой стороны -это участки суш,расположенные между такими озероввдными водоемами,которые в прошлом были заполнены водой,а в настоящее вре-ся лишь в некоторой степени находятся под влиянием весеннего разлива Волги.

Вся работа проводилась в условиях Астраханской области»Известно, что дельта Волги получает много тепла.Суммарная инсоляция колеблется от 113 до 118 кнал/см2.Продолжительность тепло-

го периода(температура воздуха экие 0°С) зостазлле: Благополучные для вырашкзаяяя .молода рыб ге.мгэратур:! зодьЧзыае 20°С) нередко наступают з середине - :;окцэ :.:ая л сохраняется з течение 80-1С0 дней. Изученные на:,я альме ал была образованы з результате иол;о.з сользил н^заэделй-Л Яв&шгсзо* трпдсгресеаа Каспийского моря(около 10 тыс.лет назад). Бодьаая часть области ленит ниге уровня моря. Абсалатные зыссты поверхности убывает от 15-20.М на севере области до 2£м у побережья Каспийского озера (моря) .

Температурный реаии изученных зодоемсэ характеризовался достаточным постоякстзо.4. Максимальная температура зоды(до 32°С) наблюдалась в первой декаде аюля.Мяш1мальные(15-1Э°С) температуры в марте и сентябре.Обшая сумма тепла по годам различалась незначительно л составляла около 2500 градус-дней. Максимум тепла приходился на три летних месяца(жнь-аэгуст) а составлял более 7СЙ от суммы тепла за период аырашэаная рабы.

Газовый резим изученных зодоемоз характеризовался достаточно высоким содержанием кислорода, не опускавшегося няяе 7Сй насыщения,что говорит о благоприятных для роста рыб условиях в этих водоемах.

Почвенный покров Астраханской области довольно разнообразен. Это объясняется тем, что почвы формируются под влиянием разных причин. На особенности почэ влияют горные породы, климат,грунтовые воды,характер растительности, деятельность человека а т.д. Астраханская область целиком входит в зону бурых почв полупустыни. Однако почвенный покров сильно меняется как с севера на юг, так и на территории Золго-Ахтубинской пошлы и Вольской дельты.

Гидрохимический режим данного региона сально зависит от воздействия характера его обводнения. 3 основном вследствие механического перемешивания ила и выброса его в зоду, а также расслоения.Роль поступающих пресных вод, как поставщика биологических элементов незначительна.

Обследованное нами рыбоводное хозяйство Джпмуна расположено на иго-западе Конго, 22 км от Бразавиля по дороге к Линзоло. Станция была построена з 1953г. Общая площадь хозяйства 6,25 гектара. Она имеет 44 пруда,включая выростные, маточные, нагульные, нерестовые, карантинные и прочие.На станции выращивают свиней. Общее стадо которых - 12 голов.

Водоисточником слукит река Дкшуна. Е пруды вода попадает с помощью канала длиной 1800 м. Расход воды в канале 91 л/сек.

По данным сотрудников станции вода бедна биогенами.Среднегодовая температура воды около 25°С с колебаниями в сухой сезон 22-24, а дождевой до 30°С.

В данном хозяйстве выращиваются две группы рыб: тиляхшя нилотияа/lilapia nilotica /, тиляпия рендали/ Tilapia rendeli /.тиляпия галнлея/iilapia galilea /, а также кларие-вые/Clarias gariepinus /. Данные виды выращиваются в монокультуре с целью отработки биотехнологии и рекомендаций для тиражирования в других хозяйствах. В одном пруду выращивали в поликультуре тиляпот нилотика и клария. При этом пруд удобрялся отходами свиноводческой фермы.

Первичная продукция Фитопланктона и деструкция органического вещества в разнотипных ильменях дельты Волги.

Исследования первичной продукции на разнотипных водоемах показаны на рис.1. Следует отметить, что наиболее низкие её показатели наблюдались в естественном ильмене Галга. По средним за сезон показателям величина среднесуточной первичной продукции выразилась 13,95 ккал/м3, а деструкции-16,0 ккал/м3, а чистая продукция составила - 2.09. В Галге отмечалось превышение показателей деструкции над продукцией. Следовательно,это говорит о преобладании роли аллохтонного органического вещества в трофике ильменей над автохтонным.

Максимальные величины первичной продукции фитопланктона наблюдаются в этом водоеме в большинстве случаев летом (ише-ав-густе).

В общем виде ыоено заключить, что метаболизм органического вещества в ильмене Галга достаточно сбалансирован,т.к. в средне-сезонном аспекте величина суточной первичной продукции фитопланктона приблизительно равна величине суточной деструкции.

Параллельно с изучением естественного ильменя Галга наш осуществлялся сбор материала с нагульных карповых прудов инженерного типа,построенных на базе данных ильменей.

Во всех изученных нами прудовых хозяйствах суточная первичная продукция значительно превосходит таковую естественных ильменей. В перидд пиков, наблюдаемых обычно летом, уровень суточного фотосинтеза фитопланктона достигает 100 и даке более ккал/м5

Для зсэх прудов заметна тенденция узели'-'оння ::<г:с:гга теза фитопланктона с? весны :< лету и снижению к осэни/т-т. 1,-.

Преяде чем рассмотреть следуящуг) группу хсзя'Лстз озерного типа эксплуатации,хотелось обратить энимание на здян нагуль:-п-;:1 пруд-ЛангилЬда,который после 2-х лет легсзаяая онсза оыл з?.э-ден а эксплуатацию.

Глоллца I

Сседнесезонные показатели пэрэичнс-Л :гл

Ьитопланктона(Р) л деструкция лланктсна-чД» ильменя Хангильда, з ккал-м3

Год ! Т°С ! !Прозрачно-! !сть з см ' ? !! д ; ? - д

1988 27,50 32,25 33,30 12,7

1589 22,39 54,11 51,40 12,00 39,4

199и 20, иО 28,00 82,49 21,27 51,2

Из приведенных в таблице I данных видно,что на второй год /198Э/ после летования в условиях нагульных прудов дельты Волги в метаболизме водоемов происходит резкий сдвиг з сторону накопления органического вещестза. На этом этапе происходит 'тонная разбалансировка процессов первичного продуцирования и дест-рукционных процессов. В связи с тем,что навеска рыбы после осеннего контрольного облова з этом водоеме составляла всего 100--150г и не достигла минимальной товарной массы/250-300г/ решено было пруд Хангильду не спускать и продолжать выращивание рыбы в этом водоеме на следующий год/1990/. Итак з этом году можно сказать,что произошла смена типа эксплуатации ильменя Хангильда. Если обратить внимание на таблицу 1,то в 1990г. первичная продукция достигла величины 82,49 ккал/м3.

Таким образом мы пришли к выводу,что после летования,именно на втором году эксплуатации пруда,зо время роста первичной продукции,водоем приобретает черты гиперэвтрофного водоема.

Кроме ильменя Хангильда нам приходилось наблюдать за сезонным изменением первичной продукции э нагульном пруду Чивага-3. Во время исследования з нем не осуществлялся процесс выращивания рыбы и отсутствовала интенсификация. Изучение процесса фотосинтеза з ильмене Чивага-3 дает нам наглядное представление об эффективности используемых а настоящее время интенсифи-

кашонных мероприятий процесса выр&тивания рыбк е нагульных прудах дельта Волги.

Таблица 2

Валовая первичная продукция фитопгланктона/Р/ и Деструкция лланктона/Д/ нагульного пруда Чивага-3, 1989г. ккал/м3

Дата ! Температура ! воды &С | Р ! д I Р - Д

11.04. 12,0 10,5 14,7 -4,2

12.05. 17,0 5,6 3,5 +2,1

26.05. 19,0 7,0 8,4 -1,4 .

14.06. 27,5 10,2 14,4 -4,2

29.06. 29.0 2,8 18,9 -16,1

15.07. 29,С 15,4 12,3 +3,1

03.08. 29.0 29,5 34,4 -4,9

17.08. 26,С 35,1 14,4 +20,7

07.09. 2г.с 48,1 20,4 +27,7

Среднее: 23,4 18,2 15,7 + 2,5

Из материалов по пруда Чивага-3 /табл.2/ также следует,что отсутствие интенсификации приводит к восстановлению равновесного состояния р. метаболизме органического вещества этого водоема. Разница между величиной суточной первичной продукции фитопланктона к деструкции планктона по среднесеэонным показателям в этом водоеме минимальна /всего 2,5 ккал/м3/. Важно и другое обстоятельство,что экосистема данного водоема функционировала 2/3 вегетационного сеяона зе счет аллохтонного органического вещества к только к осени тип метаболизма изменился на авто-трофный. Уровень его продукции к деструкции приближается к естественным ильменям.

Помимо издания нагульных карповых прудов,нами,проводились исследования и на озерных товарных рыбоводных хозяйствах,которые были созданы р дельте Болте г начале 80-х годов по инициативе КаспНИРХа/СокольскиК и др.1983; Сокольский и др.1990/. Б этих ильменях уровень первичнолродукционнкх процессов очень высокий(до 132,6 ккал/(/' ь ильмене Лата Большая,1990) и несоизмеримо с ними небольшие показатели деструкции планктона. По существу вес.- метаболизм экосистему данных водоемов направлен

Vi о

/

LÛ

Э <л ^ Q 1Л Ch s: ч> <

L

is

Cù ~

si - к

X ri

с ta

л

С p; [ч

е- л

• ct=í • de tr.

• к • s

0 rr—I a so к

X - >,

о S"

¡2 f« О CT » о о

SOCCÍ

^«к "

4 >>п I

ra S.O

ü с xt=í «

— i

d ; gtó:

и -»я s X tí с s й í. с 4« I о С из Е* сс-нра о

1 ,

5 s с:16*

5 s & X л >i >.ч X. « ces fc-e

О KS

ose ( к ce • о к^а* л es ч о о о

- S ta -»S р- f-ГО о S V i о я ф га 2

п- о с с оК с о с

о

: г ас

О Ен

irrro

о

X-3Î • F И —

О К • «■te >г: лг ц о 2 i te cíS «¡4E; Кййй S S

ЕКОЙ

св^ич

t=C ÍTCVCV

НН

о £

0«)0 Ï1 <т> р- -о п —

на создание автохтонного органического вещества,что свидетельствует о благоприятных условиях для выращивания здесь растительноядных рыб(белого и пестрого толстолобиков,а также весло-носа). Анализ динамики первичной продукции в этих хозяйствах показывает,что максимумы процесса продукции в летний период здесь достигают Пи и более ккал/м3(рис.1). Причем процесс первичного продуцирования растет кал и в прудах от весны к лету более плавно без четко отмеченных минимумов. Осеннее снижение уровня первичной продукции фитопланктона в этих водоемах по сравнению с нагульными прудами выражена в меньшей степени. При сравнении рисунка I с материалами рисунка 2 видно,что процесс деструкции органического вещества в нагульных озерных хозяйствах находится на одном уровне. Таким образом заметна раз-балансировка создания и утилизации органического вещества,которая усиливается при переходе от естественного ильменя к прудовым и озерным хозяйствам.

Особенности структуры бактериопланктона и микро-биальных процессов западных подстепных ильменей дельты реки Волги

Определение структуры бактериопланктона водоемов необходимо,так как микроорганизмы, по мнению А.Г.Родиной/1У51/ выступают как решающий фактор круговорота веществ. Из данных таблицы 3 следует,что во всех изученных нами типов хозяйств структура общей численности бактериопланктона остается неизменной и характеризуется превалированием кокковых форм . бактерий—^ над палочковидными.

Изучение численности бактериопланктона в опытных водоемах показало,что в естественном ильмене Галга она колеблется от С,б до 1,6 млн.кл/мл. По величине этого показателя развития микрофлоры данный водоем может быть охарактеризован,как ыезо-трофный. В озерных товарных хозяйствах общая численность бактериопланктона достигала 2,6 млн.кл/мл (ильмень Малая Лата), а в прудовых до 1,6. Последние цифры позволяют характеризовать эти водоемы как эвтрофные.

Для характеристики трофического статуса разнотипных по типу эксплуатации ильменей мы приведем данные по биомассе бактериопланктона в этих водоемах табл.4).

Таблица 3

Структура общей численности бактериопланктона некоторых подстепных ильменей,1990г, общая численность бактерии(А млн.кл/мл). Проценты численности(В %), кокки(1) Палочки(2)

{Естественный ильмень !ПТРл Хангильда на 2-Й1П Т Р X Воршта - 2 ! Дата I_Г А Л Г А_[год эксплуатации |__!

! А 1-§-! А !-§-! А !-§-!

I II 12 1 ! I ! 2 1 1112!

О Т Р X Большая Лата

Г

В

т

\ I !

б.и5.

31.5.

26.6. 3.07.

31.7.

15.8.

27.8.

12.9.

Среднее:

1,60 1,41

1,05

0,94 0,69 0,62 0,66

59,5 54,7

69.1

74.5

67.6 63,3

59.2

40.2 44,9 30,8

25,5 32,4 36,8

39.3

1,66 0,79

1,25 0,83 0,59

58,1 71,3

65,8 68,5 54,5

41,9 28,7

34,2 31,5 45,5

0,74 67,6 0,50 63,6

0,84 0,90 0,73

45.8 6*,5

63.9

32,4

36.4

54,2

37.5 36,1

2,65 0,89 1,88

1.24

1.25 1,14 0,80

70.2

70.3 53,2 60,6 75,5 65,0 68,2

29,8

29.7

46.8 39,4 24,2 35,0 31,8

0,99 63,9 35,7 1,02 63,6 36,4 0.74 60,7 39,3 1,41 66,1 33,9

Таблица 4

Содержание бактериопланктона в ильменях разной степени окультуренности, г/м3

Название ильменя 1 Тип хозяйства Юреднесезонная био _ 1 _! масса_

Галга естественный ильмень 1,12

Лата Большая 0 Т Р X 1,14

Лата Малая 0 Т Р X 1,29

Ворпгга-2 нагульный пруд 0,92

Хангильда нагульный 1,08

Мухурнур нагульный 1,12

Комсомольский приспособленный пдд 1,41

прудовое хозяйство

Итак,судя по среднесезонной биомассе бактериопланктона эти водоемы можно отнести к одному трофическому статусу. Анализ динамики общей биомассы бактериопланктона показывает,что в естественном ильмене Галга она испытывает тенденцию к уменьшению от весны к лету. Максимальная средняя биомасса наблюдалась в мае и . составляла около I г/м3, а минимум ее наблюдался в сентябре и соответствовал 0,18 г/м3. В окультуренных ильменях Дата Большая, Лата {¿алая и Комсомольский . _ общая биомасса бактериопланктона испытывала тенденцию к уменьшению от весны к лету с некоторым увеличением в августе и последующим незначительным увеличением к сентябрю.

Скорость воспроизводства микробных биомасс.Определение численности микроорганизмов в водоемах характеризует количественное распределение микробных клеток только статически. Чтобы составить представление о ходе микробиологических процессов, необходимо изучить также быстроту размножения микроорганизмов в водной толще.

Что касается времени удвоения бактериальной биомассы в изученных ильменях - в ильмене Галга око колеблется от ?1 до 167 часов, И в нонце мая было зафиксировано отрицательное значение, т.е. преобладание процесса отмирания бактериопланктона над их размножением.

В озерных товарных рыбоводных хозяйствах время генерации бактериопланктона изменялось от 23 до 133 часов. В нагульных карповых прудах этот показатель варьировал от 16,22 до 240 часов.

По полученным нами данным по удельной скорости роста бактериопланктона можно сказать,что особенно в естественном ильмене наблюдаемый показатель низкий. При его среднесуточном значении 0,19, Р/В - коэффициент в данном ильмене варьировал от 0,10 до 0,97. Максимальное его значение было зарегистрировано в конце июня.

Однако в нагульных прудах по сравнению с естественным ильменем удельная скорость суточного роста бактериопланктона была в 2-3 раза больше. Особенно в ильменях Воршта-2 и Мухурнур,где Р/В - коэффициент в июле месяце составил 1,27 и 1,03.

Аналогичные показатели удельной суточной скорости роста бактериальной биомассы наблюдались и в 0ТРХ,за исключением ильменя Малой Латы, где в начале и в конце исследования был обнаружен процесс отмирания. Следовательно в данном ильмене среднесуточный Р/В - коэф.был даже ниже,чем в ильмене Галга,он составлял 0,13.

Резюмируя весь изложенный выше материал мы можем сказать,что в естественных и окультуренных ильменях бактериопланктон развивается слабо и вероятно их метаболизм осуществляется главным образом через фитопланктон и его первичную продукцию.

Продукция бактериальной биомассы

Расчет бактериальной продукции имеет наиважнейшее значение для оценки трофики,изучаемых водоемов и расшифровки вопросов их метаболизма. Итак, в естественном ильмене Галга продукция бактериопланктона изменялась в пределах 0,09-0,32 г/м3,составляя в среднем за сезон 0,14 г/м3 в сутки. Следует подчеркнуть, что из 7-ми проделанных анализов в двух случаях размножения бактериопланктона не наблюдалось. По сравнению с ильменем Галга в ОТРХ Лата Большая и приспособленном для рыбоводства ильмене Комсомольский,среднесуточный показатель бактериальной продукции в 2-3 раза больше. В ИГРХ были зарегистрированы такие же величины бактериальной продукции, как и в ОТРХ.Их средне-сезонные показатели данного параметра составляли 0,37-0,54г/м3.

Рассматривая сезонную динамику суточной бактериальной продукции следует отметить тенденцию к увеличению суточной продукции бактериопланктона весной и осенью в окультуренных иль-й д^т^я" тп ?. етгу.гтг^нкг»! ия^менс Галга»

Соотношение между первичной и бактериальной продукцией в разнотипных ильменях

Изучение взаимоотношений между звеньями пищевой цепи рыбоводных водоемов позволит правильно понять происходящие здесь процессы и направить их э нужную для увеличения продуктивности сторону(А.Г.Родина,1951).

Во всех изученных нами ильменях продукция бактериопланктона оказалась очень низкой, не идущей ни в какое сравнение с первичной продукцией фитопланктона. Доля бактериопланктона составляла около 1% от величины продукции микрофитов.

Однако представляло интерес оценить взаимовлияние двух главнейших групп продуцентов-фитопланктона и бактериопланктона-в течение вегетационного сезона(в 1989г). Оказалось,что в естественном ильмене Галга оба эти процесса находились в какой-то степени в протиэофазе. Пики и минимумы продукции водорослей приходились на минимумы и максимумы бактериальной продукции, что вероятно вызвано большей чем в окультуренных ильменях ролью аллохтонного органического вещества в их трофике.

В озерном товарном рыбоводном хозяйстве Дата Большая сезонная динамика первичной продукции фитопланктона и бактериопланктона были синхронными. Максимум первичной продукции водорослей в этом водоеме в июле полностью совпадал со вспышкой развития бактериопланктона. Резкое уменьшение первичной продукции во второй половине лета к осени сопровождалось и уменьшением бактериальной продукции. Сходная картина наблюдалась нами в ильмене Дата Малая. В ильмене Комсомольском в первую половину вегетационного сезона мы наблюдали некоторое сходство в развитии процесса продуцирования бактерий, и водорослей. Во второй половине сезона оба эти процесса изменялись независимо друг от друга .

Рассматривая в целом вопрос о взаимовлиянии водорослей и бактерий мы можем отметить,что в большинстве случаев их развитие протекает однонаправленно,что может говорить о том,что

питание этих организмов зависит от одного источника,вероятно минеральных солей,в то время как уровень органики достаточно высок и не влияет на рост.

Распределение физиологических групп бактерий в воде естественных и окультуренных ильменей Помимо изучения суммарных показателей круговорота углерода нами изучалась динамика численности возбудителей круговорота, азота, фосфора и серы. Что касается круговорота азота можно сказать-он в общем протекал в изученных водоемах достаточно активно. По среднесезонным показателям развития сапрофитных,нитрифицирующих и денитрифицирувдих бактерий нами не выявлены существенные различия между естественными и окультуренными водоемами (табл.5).

Таблица 5

Среднесезонные показатели развития бактерий участвующих в круговороте азота,фосфора и серы в воде подстепных ильменей.

Водоем ¡Естествен-!Окультуренные ильмени

!ный иль- 5Лата Большая1Комсомольский Бактерии_!мень Галга!_}_

Сапрофитные кл/мл 11416 8845 13574

Нитрифицирующие,тыс.кл/мл 280 190 242

Денитрифицирующие,тыс.кл/мл 84000 84000 112000

Аэробные азстйиксирующие, кл/мл 743 3450 332160

Анаэробные азотфиксирую-щие, кл/мл 2482 8153 684

фосфатрастворяющие, кл/мл 2904 511 823

$о сфатминерализувдие,кл/мл 313 311 2996

Сульфатредукцирующие, кл/мл II 15 94

Анализ полученных нами данных по развитию бактерий фикси-рудащх азот в подстепных ильменях позволяет выявить следующее: Усиливается интенсивность размножения аэробных азотфиксируицих бактерий при переходе от естественных ильменей к окультуренным водоемам. Численность анаэробных азотфиксируицих бактерий наоборот уменьшается.

Что касается бактерий растворяющих минеральные соединения фосфора в естественном и окультуренных ильменях-они встретятся повсеместно,но в небольших количествах от 39 до 5850 кл/мл.

Наибольшее количество фосфатрастворяпцих бактерий наблюдалось в естественном ильмене:: Галга, ее средняя величина составляла здесь 29ÜU кл/мл. Если рассмотреть их динамику в течение сезона,можно заметить,что в ильмене Галга были зафиксированы 2 пика численности. Аналогичная тенденция развития фосфатраст-воряющих бактерий отмечалась в ильмене Дата Большая,где их численность колебалась от 39 до 1635 кл/мл. В отличие от ильменя Галга здесь рост численности был непрерывен от весны к осени. В ильмене Комсомольский схема развития численности была близка к наблюдаемым наш в ОТРх Дата Большая. Однако,следует отметить, что пик численности был зафиксирован в конце периода наблюдения. По всей вероятности это связано с режимом внесения минеральных удобрений и с колебанием pH среды.

Численность фосфат растворяющих бактерий в воде естественного ильменя Галга и в ОТРХ Дата Большая в начале исследования не превышала I кл/мл. Однако в июне их количество увеличилось и продолжало расти до августа, для ильменя Галга(б64 кл/ыл), а для ильменя Дата Большая до сентября(б53 кл/мл). Судя по динамике и уровню развития микроорганизмов,разлагающих органо-фосфаты, можно сказать,что в озерных хозяйствах(Ильмень Большая Дата),где используются минеральные и органические удобрения,процесс протекает вяло и уступает уровню естественного ильменя(табл.5). В водоеме,где использовалась интенсификация (Комсомольский).разложение органофосфатов резко ускорялось. Здесь уровень развития фосфатминерализущих бактерий в IU раз выше, чем в ильмене Галга. Их среднесезонная численность составляла 2997 кл/мл. Максимум численности этих бактерий в данном ильмене был зафиксирован в июне, а далее их количество постепенно уменьшалось. По всей вероятности этот феномен был связан с поступлением аллохтонного органического вещества весной и внесением минеральных удобрений.

Изучение интенсивности десульфатаздда:: з воде подстепных ильменей показало,что численность сульфат редуцирущих бактерий не высокая. В ильмене Галга их численность не превышала 30 кл/мл,и колебалась з пределах 0,7-30 кл/мл. В ильмене Большая Дата их количество колебалось между 2,5 и 45 кл/ыл. А в ильме-

не Комсомольский диапазон их колебания был более широкий-от 0,3 до 450 кл/мл.

Сравнительная характеристика продуктивности прудовых хозяйств Республики Конго и Астраханской области

Как уже было указано выше, что проблема ревалоризации внутренних водоемов, естественных так и искусственных является актуальной для моей страны Конго. Для этого важно было иметь представление о развитии микрофлоры и о новообразованных ими органических веществ в нагульных прудах федерального рыбопитомника Джюмуны.

Показатели первичной продукции нагульных прудов этого хозяйства позволяют нам отнести данные водоемы л олигомезотроф-ным, Однако следует подчеркнуть тот факт,что в большинстве случаев в этих- прудах первичная продукция и деструкция органических веществ развивались параллельно и в тесном соперничестве. Поэтому исключим возможность образования чистой продукции в подавляющем большинстве изученных прудов. Средний показатель величины первичной продукции варьировал между 5,27-14,0 нкал/м3. Талая картина вполне реальна,если учесть,что в эти пруды минеральные удобрения не вносили. В качестве средства интенсификации применяется органика ;разлатающиеся части растения-клубни маниока. Численность и биомасса фитопланктона в изученных водоемах низкая. В момент заполнения прудов водой (июнь) биомасса фитопланктона колебалась от 0,001 до 0,03 г/м3. В середине сезона выращивания рыбы/июль/ биомасса фитопланктона увеличивалась и составляла в некоторых прудах 0,06-0,22 г/м3. Анализ состава _ доминирующих групп водорослей не_позволил намвыявить,преимущественное развитие той или иной грушш-зеленне и эвгленовые. Однако следует отметить,что синезеленые встречались в очень редких отдельных случаях. В общем было определено 79 таксона водо-рослей(табл.б).

Таблица 6

Состав фитопланктона нагульных прудов рыбоводного хозяйства Джюмуна

Численность таксонов

При залитая

Середина сезона

Диатомовые Зеленые Синезелёные Эвгленовые

5 10 I

5

18 43 4 12

Продолжение таблицы S

Численность таксонов При залитии Середина сезона

Пиррофитовые 2 2

Всего: 23 79

Из данных табл.6 видно,что из общего количества определенных таксонов водорослей - 79, в начале сезона встречалось только 23. При этом нами не отмечено выпадение какого-либо вица из состава ценоза по мере вегетации пруда. Последнее может быть связано с тем, что температурный режим водоемов с течением времени практически не изменяется. По нашим данным температура воды прудов изменилась от 24-26°С в июне до 23°С в июле.

Характеризуя в целом состояние фитопланктона выростных и нагульных прудов рыбоводного хозяйства Дввдуна, следует подчеркнуть прежде всего его флористическую бедность, а также низкий уровень развития в течении сезона в целом.

Изучение видового состава зоопланктона нагульных прудов Джщуна показало наличие в зооценозе представителей всех основных родов: веслоногих и ветвистоусых ракообразных, а также коловраток.

В составе зоопланктона по биомассе доминировали веслоногие раки,представленные двумя видами: Thermocyclops crassus, Thermo-oyclops oithonoides.

Ветвистоусые ракообразные были представлены одним из определенных видов моины, а коловратки четырьмя видами:Asplanchna brightwelli,Brachionus faloatus,Polya_i?thra,major,Synchaeta sp„

При залитии прудов биомасса зоопланктона составляла 47,9 мг/м3,в том числе на долю веслоногих ракообразных приходилось 75,Е2, ветвистоусых - 19,9, а коловраток - 4,9#.3 середине сезона биомасса зоопланктона увеличивалась до 71,6 мг/м3, при этом доля указанных выше основных групп зоопланктона расположилась а следующей последовательности:веслоногие- 66,5, ветвистоусые - 20,4, коловратки - 13,1

Представляло интерес сопоставить состав доминирующих видов фитопланктона в нагульных прудах Конго и ильменях дельты Волги. Установлено,что а сравниваемых водоемах он практически идентичен.

ВЫВОДЫ

1. Климатические условия Астраханской области и гидрохимический состав воды западных подстепных ильменей балгоприятст-вуют развитию в этой зоне интенсивного рыбоводства.

2. В естественных ильменях уровень первичной продукции фитопланктона небольшой (13-26,1 ккал/м3 в сутки,в среднем за сезон) и соизмерим с величиной среднесуточной деструкции(7,9--16,6 ккал/м3). В нагульных прудах дельты Волги среднесуточные за сезон показатели первичной продукции фитопланктона укладываются в пределы 35,0-58,7 ккал/м3, а деструкции планктона: 14,4-29,2 ккал/м3. Озерные товарные рыбоводные хозяйства,созданные на базе ильменей,имеют высокий уровень первичной продукции фитопланктона продукция колеблется здесь от 43,1 до 87,4 ккал/м3, а деструкция 16,9-25,4 ккал/м3.

3. Продуктивность нагульных карповых прудов, в которых рыбу по тем или иным причинам выращивают в течение двух лет,-на второй год трофика увеличивается по сравнению с первым годом первичной продукции в 1,5 раза.

4. По уровню развития процессов первичного продуцирования естественные ильмени дельты Волги, следует отнести к мезотроф-шш водоемам,оозданные на этой базе нагульные карповые пруды-эвтрофнш, а озерные товарные рыбоводные хозяйства-гиперэвтроф-ным водоемам.

5. В метаболизме естественных ильменей большую роль играет аллохтонное органическое вещество; в окультуренных ильменях его значение ничтожно_и. весь.потов энергии осуществляется через фитопланктон и его продукцию.

6. В структуре бантериоценозов доминирующую роль занимают кокковые формы бактерий,что может свидетельствовать о насыщении воды ильменей легкоминерализуемым органическим веществом аллох-тонного происхождения.

7. Бантериопланктон и его продукция в трофике ильменей разных типов не играет существенной роли. Доля продукции бактерий не превышает 35? от первичной продукции фитопланктона.

8. Микробиологичесяие процессы круговорота азота и серы в ильменях протекают достаточно активно. Высокая численность денитрифицирующих бактерий указывает на то,что часть азота из водоемов может теряться в виде газообразных его соединений,низ-

кая численность микроорганизмов, осуществляющих круговорот фосфора указывает на возможный дефицит этого элемента в среде,

9. По уровни развития групп микроорганизмов осуществляющих круговорот азота, в подавляющем большинстве фосфора ж серы, нами не выявлены различия между естественными и окультуренными водоемами. Однако следует подчеркнуть,что такие феномены, как размножение аэробных азотфиксирувдих бактерий и разложение органофосфатов протекал интенсивнее в ильменях,где использовалась интенсификация.

10. По уровню развития первичной продукции пруды федерального рыбопитомника Джшуна следует рассматривать как олигомезо-трофные водоемы. Численность, биомасса фитопланктона и зоопланктона в данных водоемах низкие.

Практические рекомендации

1. С целью более рациональных методов выращивания товарной рыбы следует все классические нагульные пруды в дельте Волги перевести на технологию выращивания рыбы,принятую в озерных товарных хозяйствах, то есть непрерывному циклу.

2. Для улучшения условий функционирования экосистем окультуренных ильменей, следует проводить их известкование по известным нормам.

3. Пруды Конго низкопродуктивны по своему трофическому статусу. Следовательно в этих водоемах выращивание тидяпш - рибы фитопланктофага без применения интенсифинадионных мероприятий практически неэффективно.

4. Общность видового состава фитопланктона нагульных прудов Республики Конго и Астраханской области указывает на возможность применения здесь разработанных з СНГ методов удобрения.

Список работ,опубликованных по теме диссертации

1. Первичная продукция фитопланктона в озерных товарных рыбоводных хозяйствах дельты Волги. В сб.статей.Материалы итоговой научной конференции преподавателей, сотрудников и студентов АГПИ им,С.М.Щрова.Астрахань.1991.1бс.(в соавторстве с Сокольским А.Ф.,Горбуновым К.В, Сокольской Н.И., Гуниным А.И.).

2. Фитопланктон озерных товарных хозяйств в дельте Волги. Материалы итоговой научной конференции преподавателей,сотрудников и студентов АГПИ им.С.М.Нирова.Астрахань,1991,17с.(в соавторстве с Сокольским А.Ф. и Гуниным А.И. и др.).

3. Первичная и бактериальная продукция в разнотипных ильменях дельты реки Волги. Материалы У1-ого съезда ВГБО Мурманск. 1991.С.180-182.(В соавторствесГорбуновым К.В. и др.).

Подписано х печати Z6.07.3i,

Формат 60x90/16. • Уся. печ. л. . Уч.—из д. л.

Тираж 1 100 экз. Заказ № /vh

Ордена "Знак Почета* издательство Московского университета. 103009, Москва, ул. Гераава, 5/7. Типография ордена 'Знак Почета' издательства МГУ. 119899, Москва, Ленинские горы.