Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Особенности развития фитопланктона в рыбоводных прудах с геотермальным водоснабжением

ВАК РФ 03.00.18, Гидробиология

Автореферат диссертации по теме "Особенности развития фитопланктона в рыбоводных прудах с геотермальным водоснабжением"

125 ~ 5 **

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ШЧНО-ИССЛВДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ОЗЕРНОГО И РЕЧНОГО РЫБНОГО ХОЗЯЙСТВА (ГОСНИОРХ)

На правах рукописи

ЛИТВИНЕНЧО Людмила Ильинична

УЖ 581.526.325:639.31-97

ОСОБЕННОСТИ РАЗВИТИЯ ФИТОПЛАНКТОНА В РЫБОВОДНЫХ ПРУДАХ С ГЕОТЕШАЛЬНЫЫ ВОДОСНАБЖЕНИЕМ

03.00.18 - гидробиология

Автореферат *

диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Санкт-Петербург 1992

»

Работа выполнена в Сибирском научно-исследовательском

и

прое^тно-конструторсоу институте рыбного хозяйства (СибрыбИЖпроех-т)

Научный руководитель - доктор биологических наук,

профессор Лаврентьева Г.М.

Официальные оппоненты: доктор биологических наук,

Ведущее учреждение - Институт озероведения РАН

Защита состоится ^¿^¿уг__ 1952 г. в 13 часов на

заседании специализировснного совета К 117.03.01 при Государственно к научно-исследовательском инсттуте озерного и речного рыбного хозяйства (199053, Санкт-Петербург, ьаб. Макарова. 26).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГосНИОРХ.

старший научный сотрудник Бульон Б.В.

кандидат биологических наук г^ндина Л.А.

Автореферат разослан

Ученый секретарь специализированного совета, кандидст биологических наук

М.А. Дементьева

ВВЕДЕНИЕ

А'ут^альность_темн. В настоящее время в прудовых питомниках Зэ-1':тзад'ной Сибири широко используются геотермальные воды. Применение их поззоляет значительно интенсифицировать рыбоводмие процессы и увеличить рыбопродуктивность мальковых и вырастных прудов до 3-4 т/га и выживаемость годовиков в зимовальных прудах до 90 % при плотности посадки 30-50 т/га (Рождественский, .988; Литвинен-го, 1589).

Использование геотермальных вод и высокий уровень интенсификации оказывают влияние на всю экосистему прудов, в том числе и ка важнейший ее компонент - фитопланктон. Одна"о механизм совокупного влияния указанных фэи-торов на фитопланктон не изучен: в литературе имеются лишь отдельные материалы по действию на него либо ин-тенсифи"лц::онных мероприятий, либо повьшеннсй минерализации и температуры воды. Почти полностью отсутствую? сведения об особенностях развития фитоплан«тонэ в геотермальной воде и, "зк следствие этого, неизвестны параметры его оптимального функционирования, «-эк основного продуцента »ислорода и автохтонного органического вещества. Эти данные особенно необходимы для определения путей управления экологической обстановкой в рыбоводных прудвх.

• Цель работы - изучить особенности развития фи--топланктона в рыбе водных прудах с геотермальным водоснабжением и на этой основе выявить пути оптимизации условий ь-ращивания рыбы в интенсивно эксплуатируемых прудах.

Для осуществления поставленной цели предстояло решить следующие задачи: ' "

1. Провести эколого-систематическиЯ анализ фитопланктона.

2. Определить структурные и функциональные особенности фитопланктона прудов в зависимости от источников водоснабжения и проводимых интенсификационных мероприятий.

3. Изучить (в условиях эксперимента) особенности влияния химического состава геотермальной воды различной минерализеции иа продуктивность популяций некоторых массовых видов водорослей.

4. Оценить роль фитопланктона в питании молоди »арпа и растительноядных рыб, выращиваемых в интенсивно эксплуатируемых прудах.

5. Определить пути управления продукционными процессам^ в интенсивно эксплуатируемых прудах с геотермальным водоснабжением.

Н?^!1Ё£3_22§изна. Впервые проведено комплексное исследование фитопланктона мальвовых, вырастных и зимовальных прудов с геотермальном водоснабжением. Оно включало: изучение влияния геотермальной

воды на видовой, размерный, экологический и структурный состав водорослей; определение особенностей количественного развития и функционирования альгоценозов прудов с геотермальной водой; сценку действия некоторых эксплуатационных и интенсификационнкх мероприятий на динамику биомассы и продуктивности водорослей; определение факторов, оказывающих первостепенное влияние на развитие фитопланктона в рыбоводных прудах различных категорий.

П22ктьчеС!;ое_БН2чение. Установлено, что подача в пруды геотермальной воды, содержащей биогенк, позволяет отказаться от внесения минеральных удобрений. Определены оптимальные (для фотосинтеза и трофики водоема) значения биомассы фитопланктона в прудах с различным водоснабжением. Предложен экспресс-метод определения биомассы водорослей в геотермальных прудах с помощью измерения прозрачности воды. Разработан способ регулирования плотности водорослей в прудах за счет подччи геотермальной воды и создания проточности с различной интенсивностью водообмена. Показана возможность использования геотермальных вод хлоридио-натриевого состава с минерализацией от 4 до 6 г/л для культивирования массовых видов водорослей.

АпЕобаци2_92£22Ы* Материалы диссертации доложены на конференции молодых ученых но проблемам рыбного хозяйства внутренних водоемов Западной Сибири (Тюмень, 1985), на X Всесоюзном совещании молодых ученых (г. Ленинград, 1987), на научно-практической конференции "Пути повышения продуктивности и рационального использования рыбных ресурсов внутренних водоемов" (Тюмень, 1988), на У1 съезде ВГБО (Мурманск, 1991), на производственных совещаниях лабораторий тепловедного рыбоводства СибрыбНШпроекта (Тюмень, 19871991) и гидробиологии ГосНИОРХ (Ленинград, 1987-1991).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано II работ.

2йКй_И_£11Ш£ЩЕ®_ДЕ££е2тации. Диссертация состоит из введения, 8 глав, выводов, практических рекомендаций и приложения. В рукописи 130 страниц машинописного текста, 35 рисунков и 30 таблиц. Список литературы включает 325 источников, в том числе 71 иностранных.

Гласа I. МАТЕРИАЛ И МЕТОДНА

Материалом для работы явились результаты полевых исследований фитопланктона в 16 мальковых, 9 знрастных и 9 зимовальных прудах рыбхоза "Пышна" и Тюменского рыбопитомника, проведенных в 19841988 г.г.

Пробы фитопланктона отбирались в мальковых прудах через каждые

3-5 дней, в вырасти« - раз в декаду, в зимовальных - ежемесячно. Параллельно с отбором проб фитопланктона проводились серии огтытоп по определения величины первичной продукции, брались пробы на содержание хлорофилла, измерялись температура, активная .спкция среды, прозрачность по диску Секки, содержание в зоде биогенных элементов, а в начале и в конце сезона - минерал'.'¡.¡Я состав воды.

Всего Онло собрано и обработано 302 количественных и 92 качественных проб фитопланктона, проведено 206 серий (в двухкратной пов-торности) по определении первичной продукции, обработано 194 пробы по содержанию хлорофилла в планктоне прудов.

Сбор и обработка проб фитопланктона и хлорофилла проводились по общепринятым методикам (Киселев, I95S, 1969; Лаврентьева, Бульон, 1981; Бульон, 1983 и др.). Расчет хлорофиллов, феофитина и ка-ротиноидов велся по формулам рабочей группы при ЮНЕСКО ( SC0R-UNESCO, 1966), К. Лоренцена (Lorenzan, 1967), Т. Парсонса и Дж. Стри"ленда (paraone, Strickland, 1963). Первичная продукция определялась кислородным методом (ъинберг, I960; Бульон, 1983) с использованием стеклянных трубок длиной 70-90 см (Астэпоеич, Ляхно-вич, Марцинкевич, 1973). При вычислении суточных Р/В-козффициентов допускалось, что элективная продукция фитопланктона равна 80 % от валовой, оксикалорийный коэффициент - 3,38 ккал/г-О^ (Винберг, 1970), калорийность фитопланктона - от 0,6 до 1,0 кал/мг сырого вещества в зависимости от его видового состава (Михеева, 1970; Те-решенкова, 1983). Чистая.продукция планктона (Алилюв, 1989) определялась как разность между валовой продукцией и деструкцией.

В лабораторном эксперименте изучалось действие геотермальной воды из трех скважин с различьым химическим составом воды (£и=4,0 : г/л, CNaC1»3,4; £u=5,8 г/л, СНаС1=5,3 г/л и Еи=8,4 г/л, СИаС1«7,9 г/л) и растворов НаС1, соответствующих по концентрациям воде скважин на развитие четырех видов водорослей: Scenedesmus quadricauda (furp.) ЗгеЪ. Str. Groraov 1965/26 MI4, Chlorella vulgaris Beider Str. Qromov 1962/30 №157, Sjuechooyetia aquatilia Sau*. Str. Gronov 1965/428 CaLU4?.8, Anabaena variabilis Kute. Str. Myers №458. Опыты проводились в 6-7 вариантах в трехкратной повтор-ности, В качестве контроля использовалась речная ьода (£и.т0,4 г/л, 0^^=0,02 г/л). Объем экспериментального материала складывался из 227 количественных проб фитопланктона, I0I60 промеров размеров клеток, 164 проб на определение содержания хлорофилла.и 316 опытов по определению первичной продукции.

Скорость роста фитопланктона d культурах определялась по приросту биокассы и содержания хлорофилла "а". При расчете использовались формулы, приведенные в обзсре Р. Эппли (Eppley, 1972).

Для оценки роли фитопланктона в питании молоди рыб просмотрено 220 кишечников карпа, 885 - белого амура, 905 - гибрида толстолобиков и 910 кишечников белого толстолобика. Обработка проб на питание проводилась по общепринятым методикам (Боруцкий, 1974).

Материалы исследований обработаны статистически с использованием приемов корреляционного, регрессионного однофакторного и многофакторного анализов, выяснения достоверности результатов по программам, разработанным для ЭВМ "Наири-К" и микроЭВМ "Электронике В 3-34" (Методические рекомендации ..., 1987). Уравнения регрессии приведены лишь в тех случаях, когда вероятность F^0,95.

Г/сsa 2. КРАТКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАЙОНА ИССЛЕДОВАНИЙ, ГИДРОХИМИЧЕСКОГО И ЭКСПЛУАТАЦИОННОГО РЕШИМА ПРУДОВ

Исследования фитопланктона геотермальных вод гроводились в одних и 'icx ие'лрудах во время подращивания, выращивания и зимовки молоди рыб, тс есть при двух- и трехкратном использовании.прудов в течение года. Водоснабжение прудов осуществлялось из скважин I (Тюменский рыбопитомник) и 2 (рыбхоз "Нышма"). Контролем служили пруды, заполняемые речной водой. Площадь прудов составляла 0,40,6 га. Во все летние пруды вносили органические удобрения (навоз) по корме 3 т/га. Плотность посадки личинок рыб в мальковые пруды составляла 1-5 млн.шт./га, подрощенкой мслоди в вырастные пруды 60-370 тыс.шт./га, сеголетков .и двухлетков в зимовальные пруды соответственно 0,67-1,21 и 0,10-0,21 млн.шт./га. В летних прудах применяли многоразовое кормление искусственными кормами.

Климат района исследований континентальный, отличающийся суровей аимой. Использование геотермальной воды с температурой на из-ливе 33-34°С (скважина I) и 37,5°С (скважина 2) позволяет смягчить эти условия, особенно, в зимнее время. Так, период ледостава у прудах с геотермальным водоснабжением снижается на два месяца, а температура воды повышается в среднем на 3,4-4,7°С по сравнению с контролем. Причем из-за постоянной подачи геотермачьной воды 0,20,25 частя площади бодного зеркала остаются свободными ото льда даже в сауые холодные месяцы. Поступление геотермальной воды в пруды в летнее время повышало фоновую темг.еротуру ка 1,0-1,5°С в теплую погоду и на 2,5-3,5°С при похолодании.

По химическому составу геотермальные воды относятся к хлоридно-

му классу натриевой группы (Алекин, 1970). Отличительной особенностью исследуемых вод является повышенное содержание солей, азота аммонийного (в скважине I: £и=3,8-4,2 г/л, NH,* - Т-2,3 мгц/л; в. скважине 2: Ец«5,2-6,4 г/л, МН^' - 1,1-6,5 vrH/л) некоторых микроэлементов (Br, J, В, Ва ), что послужило поводом для дополнительного названия этих вод как азотно-метаноы : ■ йодобромных терм (Феодосиади, 1970). Концентрация биогенных элементов (азота, кремния, железа) в источниках находится в пределах оптимума для фитопланктона. Фосфор же в отдельных случаях мог лимитировать развитие водорослей, так как соотношение N/P в геотермальной воде великй и составляет 40:1-55:1. Содержание таких микроалемейтов, как J, Мп, Си, Za находится в пределах, стимулирующих' развитие фитопланктона или не оказывающих отрицательного на не! действия (Бивейнис, 1969; Упитис, Ноллендорф, Пакалне, 1979; Горшоьа, 1980 и др.). Величина перманганатной окисляемости - низкая (0,00-4,00 мгО/л), что характерно для подземных вод (Посохов, 1974). Активная реакция среды нейтральная-среднещелочная. Жесткость воды составляет 2,9-5,7 мг-экв/л.

В процессе эксплуатации прудов ü летнее время содержание .мине--рального азота колебалось от 0,3 до 5,0 мгк/л, минерального фосфора - от аналитического' нуля до 0,4 мгР/л, составляя в среднем по прудам 0,42-1,67 мгк/л и 0,006-0,270 мгР/л. В зим вальных прудах содержание биогенов изменялось от 0,5 до 3,6 мгц/л и от 0,0 до 0,7 мгР/л и в среднем составляло 1,21-2,84 mtR/л и 0,069-0,180 кгР/л. Содержание железа и «ремния в период исследований менялось, соот-. вгетственно от 0,0 до 1,02 мг/л и от 1,3 до 18,0 мг/л, оставаясь в основном в пределах оптимума. Перманганатная окисляемость в летних прудах, как правило, увеличивалась к концу вегетационного сезона и в среднем составляла 11,9-23,6 мгО/'л. В зимовальных прудах средние значения перманганатной окисляемости находились в пределах 3,710,0 мгО/л.

Пресноводные пруды в летнее время в целом отличались пониженным содержанием минеральных форм азота, фосфора, железа, а в зимнее время пониженным содержанием азота и повышенным содержанием фосфора, железа и кремния.

Прозрачность воды в прудах изменялась от 1,0-1,8 до 0,'3-0,5 м. Самые высокие значения были отмечены сразу после залития прудов и в зимние месяцы, в самые низкие : в зимовальных прудах - весной, в летних прудах - в конце вегетационного сезона.

Главе 3. ОСНОВНЫЕ ЧЕРТЫ ВИДОВОГО СОСТАВА ФИТОПЛАНКТОНА ПРУДОВ С ГЕОТЕРМАЛЬНЫМ ВОДОСНАБЖЕНИЕМ

Ёидовой состав фитопланктона опытных прудов был сравнительно • беден. За период исследований максимальное число видов и разновидностей бьшо отмечено в контрольных прудах (212 таксонов - в летних и 53 - в зимовальных). Значительно меньшее количество таксонов обнаружено в прудах Тюменского рыбопитомника (97 - в летних и 45 - в зимовальных) и в прудах рыбхоза "Пышма" (65 - в летних и 23 - в зимовальных). Между величиной минерализации воды прудов (в пределах от 0,2 до 6,8 г/л) и числом видов фитопланктона, вегетирующих в ней, была отмечена тесная обратная зависимость (г=»0,83-0,85). Обеднение видового состава сопровождалось изменениями в структуре фитопланктона и определялось'отсутствием и слабым развитием а прудах с геотермальной водой десмидиевых, динофитовых, золотистых и жел-тозеленых водорослей (тпбл. I), что отмечено рядом авторов для различных солоноватых водоемов (Сиренко, 1936; РадзимоЕский, 1961; Пущина, 1975 « др.). Индексы видового разнообразил Шеннона в летних опытных прудах находились в пределах от 1,15 до 2,63 бит/мг и были ниже, чем в контроле (2,17-3,89). В зимнее же время, напротив, этот показатель был вьвке в прудах с геотермальным водоснабжением (0,00 - в контроле, 0,10-1,95 - в опыте). Что,вероятно, связано с оптимизацией температурних и световых условий за счет тепла поступающей из скважины воды.

Ежегодно в планктоне летних опытных и контрольных прудов развивалось соответственно 62-83 и 138-154 видов и разновидностей водорослей. Причем 46-47 % от общего списка таксонов встречалось каждый год на протяжении всех лет исследований.

Из 113 отмеченных для прудов с геотермальной водой йидов к доминирующим з тот или иной период можно отнести 16. Сукцессия видов-доминантов протекала следующим образом. Сразу после залития мальковых прудов, как правило, начинали вегетировать диатомовые водоросли, причем чаще те формы, которые характерны для фитопланктона геотермальных прудов в зимнее время - Anphlprora paludosa, Navícula exigua, Navícula peregrina. Через неделю они зачастую вытеснялись водорослями Cyclotella ¡neneghlnlana, Chaetoseroe muelleri, иногда (e сильно загрязненных органикой прудах) Euglena sanguínea, Euglena viridis, на смену которым позднее приходили или вегетиро-вали параллельно с ними зеленые водоросли: Cartería globosa, An-kiEtrodesmus aclcularis, Ar&istrodesmua ralnutiselnius, Scenedeacus

quadricauda, ïreubaria varia, Oocystis borgei, Micrectinium puail-lun, Dictyosphaerium pulchellum.

Такой тип сукцесии видов характерен для прудов интенсивно эксплуатируемых на протяжении ряда лет, отличающихся определенном запасом в грунтах спор водорослей, что определяло поддержание стабильного конкурентно-способного состава. Оор^.^овгние же более или менее определенных и специфичных черт альгоценозов в спытных прудах происходило на втором году эксплуатации водоемов. Впервые за-лигаеУ!-; геотермальной водой пруды отличались не только бедностью видового состава (28-29 видов)', но и незначительным количественным развитием, что обусловлено как отсутствием водорослей в источника водоснабжения, так и малым запасом их покоящихся стадий в грунтах. Доминирующее положение в этих прудах занимали синезеленые, в частности .Oscillatoria апрМЫа.

Таблица I

Общее число таксонов водорослей, обнаруженных в воде с различной соленостью

Отдел Общая минерали? чция воды, г/л Всего .

водорослей 0,2-0,4 3,5-6,8 3,5-4,5 ВТо-бТе видов

Синезеленые 32 18 14 14 39

Золотистые 12 - - - 12

Диатомовые '49 29 26 14 56

Яелтозеленые 6 - - - 6

■Криптофитевые 3 3 3 2 4

Динсфитовые 4 - - - 4

Эвгленовыэ; 20 14 13 10 23

Зеленые 86 49 41 25 94

вольвоксовые 12 6 5 2 13

хлорококяовые 64 44 36 23 70

десмидиевые 10 - - - 10

Всего видов 212 ИЗ 97 65 237

Фитопланктон зимовальных прудов в период открытой воды (осенние и весенние месяцы) был довольно разнообразен и по составу мало отличался от летнего, Б зимние месяцы вегетация водорослей в контрольных прудах почти прекращалась. Отмечены лишь единичные нити 0^clllatorla ашрМЫа. В прудах же с геотермальной водой в ¡ю-

риод с декабря по февраль было обнаружено 12-13 видов фитопланктона. Среди них массового развития достигали АтрМргога paludosa, Navícula exigua, Kavicula peregrina, Osolllatorla anphlbia, Coe-loophaerlum dublun, Kollella longlseta, Chlamydomonae simplex, Cryptella cyancphora, то есть виды, которые вегетировали и в летное время.

Анализ. размерного состава водорослей показал, что альгоценозы исследуемых прудов представлены в основном нанопланктоном (64,672,6 % - для клеток и 67,7-72,2 % - для ссобей). Самое крупнокле-тичное сообщество водорослей отмечено в прудах рыбхоза "Пышма" (V =913+1020 мкм°), самое мелкоклеточное - в прудах Тюменского рыбопитомника (V =350+507 мкм3) и промежуточное - в контрольных прудах (v -431±417 мкм5).

В экологическом'отношении большинство видов, найденных в исследуемых прудах относится к космополитам (90 55), являются истиино планктонными (69 %), принадлежат к олиго-уз-мезосапробам иуЗ-мезо-сапробсы (соцтветстверно 23 и 48 %).

По отношению к солености фитопланктон прудов характеризовался преобладанием видов пресноводного комплекса - олигогалобов (в опыте 80-89 %, в контроле - 93 % от общего числа индикаторных форм). При этом основная их часть приходилась на индифферентные виды (6164 55 - в опыте, 70 % - в контроле). Удельный вес галофилов и мезо- ' галобов (показателей осслонения воды) в прудах с геотермальной водой составлял соответственно 22-25 % и 11-12 %, в то время как в речной воде он был ниже - 16 и 7 %. Наоборот, удельный вес галофо-бэв в-опытных прудах был меньше (2-3 %), чем в контрольных (7 %). Характерно и то, что галофилы и мезогалобы в опытных прудах зачастую входили в состав массовых и доминирующих видов.

Анализ сходства видового состава планктонных водорослей в прудах с минерализованной и речной водой, проведенный с использованием коэффициента Т.Серенсена (Sorensea, I94S) покэзал обратную зависимость коэффициента видового сходства от солености воды. Так, при увеличении общёй минерализации воды от 1,3 до 6,8 г/л степень видового сходства с контролем уменьшалась от 61,6 % до 41,0 %.

Глава 4. ОСОБЕННОСТИ КОЛИЧЕСТВЕННОГО РАЗВИТИЯ СИТОПЛАНШНА

РЫБОВОДНЫХ ПРУДОВ С ГЕОТЕРМАЛЬНЫМ ВОДОСНАБЖЕНИЕМ '

Биомасса фитопланктона в опытных прудах всех категорий имела более высокие значения (Р^0,99), чем з контрольных (табл. 2). Исключение составляли пруды впервые заливаемке геотермальной водой, в

Таблица 2

Среднесезонные показатели биомассы (В, мг/л), размерности сообщества (Н/В, млн.кл./мг), валовой продукции (А, мгС^Л), деструкции (И, мгО-з/л), суточных А/В-коэффициентов в мальковых, пы-растных и зимовальных прудах с различной минерализацией (£и, г/л)

В

Н/В

А

а

А/В

£и

I. Мальковые пруды разлитой минерализации 37,3+13,6 6,7$3,0 7,8+0,9 5,1+0,6 0,29+0,1326,0,0 9,0±2,1 0,3+0,8 4,9^0,6 0,49^0,08 7,7+ 1,5 2,1+0,2 3,7^0,3 2,5^0,1 0,50^0,07 Г1. Мальковые пруды с первого по четвертый год эксплуатации

2,7+ 0,9 27,9+3,3 ' 4,6+1,0. 3,3+0,5 1,85+0,25 19,2+ 1,3 4,8+0,1 б,9±Т,1 4,1+0,1 0,36^0,04 24,8+12,0 9,0+3,7 7,5^0,6 4,3+0,7 0,47^0,12 35,5+ 4,2 13,3+1,6 11,1+1,3 7,4+0,5 0,31^0,00 Ш. Мальковые пруды с поздними (а) и ранними (б) сроками залития 32,3+14,2 6,8+2,9 7,7+0,8 3,7+0,5 0,31+0,08 13,6± 2,4 8,414,6 6,9+0,7 4,7+0,8 0,о^0,12 . 1У. Вырастные пруды различной минерализации

45.3 1,2 Г 7,6 8,2 0,17 26,5 2',2 7,6 5,2 0,29

6,4+ 1,4 4,2+0,9 3,7+0,4 3,2+0,6 0,63+0,08 У. Зимовальные пруды различной минерализации

24.4 0,48 . 1,8 1,0 0,08 4,8 0,78

15,7+ 2,1 17,2+5,5 - -

3,1+ 1,7 9,4+5,6 -

6,0 4,0 0,3

4,0

4,0

5,6 1,9 0,3

5.2 5.2 2,4 0,3

а

I

Примечание: п - количество исследованных прудов

которых был отмечен минимальный уровень развития фито.пленктона. Но уже на следующий год средняя биомасса фитопланктона в этих прудах повышалась на порядо/.

По величине средней за период эксплуатации прудов биомассы фи- • топланктона (11,3-61,1 мг/л - мальковые, 26,5-45,3 - вырастные и. 4,8-24,4 - зимовальные) пруды с геотермальной водой характеризуются в основном как высокоэвтрофные.

Сезонная динамика биомассы фитопланктона мальковых прудов опреда пяла сь сроками их залития. В прудах, залитых за 3-5 суток до посадки личинок рыб происходило постепенное нарастание биомассы водорослей до 39-200 мг/л на 17-32 день поело залития прудов. При более ранних сроках залития (за 10-15 суток до зарыбления) создавались благоприятные условия для развития зоопланктона и зообентоса. В связи с этим постепенное нарастание биомассы фитопланктона (до 11-68 мг/л) в первые 9-16 дней после залития прудов сменялось резким ее снижением (до 1-6 мг/л). Ь дальнейшем, после выедания молодью рыб зоопланктона1 и зсобентоса наблюдался ноьый подъем в развитии фитопланктона, концентрация которого s конце опытов достигала 38-210 мг/л.

В целом пруди, залитые за 3-5 дней до зарыбления, характеризовались более высокой среднесезонной биомассой (см. табл. 2), чем пруды с более ранними сроками залития.

Характерной чертой динамики развития фитопланктона в опытных вырастных прудах было наличие одного пика в его развитии, который приходился на начало-середину сентября (61-96 мг/л). Повторное в точение вегетационного сезона использование прудов сопровождалось большой биогенной нагрузкой. Это приводило к более интенсивному вегетированюо водорослей. Так, среднесезонные значения биомасс фитопланктона з вырастных прудах были в 1,2-1,3 раза выше, чем в этих же прудах при проведении раннее работ по подращиванию личинок рыб. ,

В сезонной динамике фитопланктона'зимовальных прудов в течеьие . первых трех месяцев эксплуатации прудов (октябрь-декабрьi отмечен минимальный уровень его развития. Биомасса фитопланктона находилась в основном в пределах 1,5-4¿9 мг/л. Начиная с января наблюдался постепенный рост- биомассы от I,4-I6S0 до 2,1-27,0 (февраль), 7,6-76,0 (март), 22,0-128,0 (апрель), в мае она вновь несколько снижалась (до 8,0-93,0 кг/л). ■ .

•При выращивании рыбы в прудах по интенсивной технологии при

ухудшении кислородного режима применяются проточность и аэрация. Изучение влияния проточности на количественное развитие водорослей проводилось в двух режимах водообмена. При 5-6 су^чном водообмене, несмотря на вымывание водорослей, биомасса в общем обьеме воды менялась незначительно (в трех исследуемых прудах: от 30 до 49, от 31 до 36 и от 20 до 13 мг/л). Таким образом, данная проточность позволяла поддерживать биомассу фитопланктона на определенном уровне. Увеличение .скорости полного водообмена до 3-4 суток привело к снижению биомассы водорослей, которая за неделю уменьшилась в 4-8 раз.

Применение технической аэрации вызывало увеличение средней биомассы фитопланктона более чем в 2 раза (в аэрируемом пруду В=»36,5 мг/л, в пруду без аэрации В=14,0 мг/л) в основном за счет диатомо-бых водфрослей. При этом в аэрируемом пруду не получали развития синезеленые водоросли.

планктона. По своей природа факторы, обуславливающие развитие фитопланктона, принято делить на физические, химические или биохимические и биологические (?1паепеве, 1965; Киселев, 1980). Из всего разнообразия факторов были выбраны II, определяющие по нашему мнению, количественное развитие фитопланктона в прудах (Группа I:

биомасса зоопланктона, мг/л, перманганатная очисляемость, мгО/л, Хд- рыбопродуктивность прудов, кг/га, Х^- количество внесенного корма за сутки, кг/га. Группа П: Х§- общая минерализация воды, г/л, Х^- содержание минерального азота, мг/л, Хг,- минерального фос-фораг мг/л, Хц- общего железа, мг/л, Хд- окиси кремния, мг/л. Группа Ш: Хдо- температура воды, °С, Х^- продолжительность солнечного сияния, час в сутки). При анализе учитывалось влияние средних за период эксплуатации прудов значений перечисленных факторов на средние значения общей биомассы фитопланктона (В|), биомассы зеленых (В^), синезеленых (Вд), диатомовых (В4) и эвгленовых (В^) зодорос-лей. Расчет проводился в целом для всех категорий прудов и отдельно для летних и зимовальных прудов.

При использовании механизма множественной корреляции были вычис-ленны коэффициенты корреляции между биомассами фитопланктона и II показателями, которые находились в пределах 0,55-0,99 для линейных зависимостей и 0,71-0,99 - для степенных. Таким образом, учтенные факторы определяли количественное развитие фитопланктона в пределах от ЗС-50 до 98 %. Наибольшая сопряженность биомасс фитопланктона с

рассматриваемыми факторами выявлена в зимовальных прудах (в основном до 98 Я.

Проведение парного корреляционного анализа, позволило выявись. те факторы", которые оказывали -наибольшее влияние на биомассу фитопланктона. Из первой группы факторов к ним относится порманганат-ная окисляеыость, которая находилась в достоверной положительной связи с .биомассой зеленых, синезеленых и эвгленовых водорослой в -целом для всех прудов, а в летних прудах - с биомассой диатомовых и ввгленовых водорослей. Сила влияния перманганатной охисляемости на биомассу фитопланктоне, рассчитываемая для достоверных связей по отношению факториальной дисперсии к общей (Плохинский, 1961, 1975), находилась в пределах от 1,7 до 19,4 %.

Из второй группы факторов наибольшее влияние на количественное развитие фитопланктона оказывала общая минерализация воды. Достоверная положительная зависимость была установлена между соленостью воды и общей биомассой фитопланктона, а также биомассой диатомовых водорослей как для всех категорий прудов в целок., так и для отдельно взятых летних и зимовальных прудов. Такая же зависимость обнаружена в летних прудах с биомассой зеленых водорослей. При этом сила влияния быле сравнительно велика и находилась в пределах от 14,0 до 66,7 %.

Из третьей группы факторов наибольшее влияние оказывала температура воды. В летних прудах была отмечена статистически значимая положительная связь с температурой воды только у зеленых водорослей. В зимовальных же прудах и в целом во всех исследуемых прудах подобная связь выявлена как с'общей биомассой, так и с биом&ссой всех руководящих отделов водорослей за исключением диатомовых. Сило влияния температуры воды на биомассу водорослей колебалась в широких пределах (от 1,0 до 79,9 %) и имела максимальные значения в зимовальных прудах.

■При использовании регрессионного анализа были составлены множественные линейные и степенные уравнения. При этом учитывались факторы, имеющие статистически достоверную связь с биокассой фитопланктона. Степень сопряженности биомассы фитопланктона со статистически значимыми факторами в этом случае несколько снизилась и находилась в пределах от 22 до 96 %. Ниже приведены уравнения линейного и степенного вида, в которых сопряженность с рассматриваемыми факторами превышает 70 %: в летних прудах -

Вх -0,94.Х21.14.х4-0.Г?.х5О.55.Хб-0.К.Хв-0'22.Х100»36.Х11-<)'6,

г*0,66; в зимовальных прудах - В1»0,77-Х5"0,08-Х101,77, г=0,87; В4-0,б2-Х5"°'05-Х101'76, гзО,8б; В^-О.бчО.П-Х^Х.оБ-Х^О.гЭ-^-0,03-Х10, г=0,98.

На основе полученных уравнений по данным ряда пораэателой мояно . ориентировочно судить о средней оа сезон биомассе фитопланктон« о прудах.

Глава 5. ОСОБЕННОСТИ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ АЛЬГОЩЮЗОВ С ГЕОТЕРМАЛЬНЫМ ВОДОСНАБЖЕНИЕ.!

Для оценки функционирования фитопланктона прудов с геотермальным водоснабжением были выбпаны наиболее значимые по"аз:1Тели физиологического состояния водорослей: содержание пигментов, величина фотосинтеза и ассимиляционные числа.

Созе£Ж2Нке_гтигментов было исследовано в планктоне прудов Тюменского рыбопитомника и в прудах с речной водой. В летнее время в опытных прудах содержание хлорофилла "а" колебалось от 3,3 до .'£1,0 мкг/л, составляя в среднем по прудам 31,1-170,4 мкг/л (в контроле-от 4,1 до 181,9, в среднем - 10,4-64,6), в зимовальных прудах - от следов до 225,4, составляя в среднем по прудам - 12,7-36,9 ккг/л (в контроле - от 0,0 до 99,6, в среднем - 8,42-14,5 мкг/л).

Величина концентрации хлорофилла "а" (С0) находилась и т<;пнчй положительной зависимости с биомассой фитопланктон.'! (В): н чотних прудах - Са»18,04+2,55-В, 3=2,29+0,28-Са, Ы),и4, а-,04; в зимовальных прудах - Са =20,69-1,17-В, В=8,50+0,32"Са, г-,0,61, п»25.

Средние значения процентного содержания хлорофилла "а" в сь,рой биомассе фитопланктона в опытных летних прудах были равны 0,51+0,05 (в контроле - 0,59+0,05), в зимовальных прудях - 0,36+0,С8 (и контроле - 1,32+0,72).

Между биомассой фитопланктона и процентным содержанием хлорофилла "а" в летит опытных прудах отмечено существование достоверной отрицательной связи. Поэтому оценка влияния видового состава на содержание хлорофилла проводилась при определенных градациях бйомчс-сы. Фитопланктон различных тсссномичесих групп по концентрации хлорофилла "а" располагался в слецуетцием порядке: зеленые и сине-зеленые - зеленые - диатог/овые - »рипто^итовые водоросли, для которых процентное содержяние хлорофилла при биомассе до 10 мг/л соответственно рявнс- 1,02 - 0,90 - 0,61 - 0,31 %, а при биомассе до 30 :.т/л - 0,75 - 0,57 - 0,43 - 0,24 %.

Сгг'.'стл.'/й хлорофилла "в" в летних прудах составляло 0,69-174,65

(в контроле - 0,538-29,49), в зимовальных прудах - 0,00-15,35 мтг/л (в контроле - 0,00-11,20). При анализе динамики хлорофилла "в" следует отметить его более высокое содержание в летних прудах по сравнению с зимовальными и в опытных по сравнению с контрольными. Б отличие от хлорофилла "в", хлорофилл "с" был отмечен в одинаковом количестве в фитопланктоне в течение года. Его абсолютные значения в летних прудах находились в пределвх 0,0-71,3 мкг/л (в контроле 0,023,6) и в зимовальных прудах - 0,0-90,7 мкг/л (в контроле - 0,035,6).

Отношение желтых и зеленых пигментов (С^/Са) менялось от 0,21 до 1,63 и в среднем было выше в зимовальных прудах. Средние значения процентного содержания феофитина находились в пределах, отмеченных для многих пресноводных водоемов <37,61+2,27 - в летних и 23,7+5,27 - в зимовальных прудах).

• Сопоставление данных опытных и контрольных прудов показало, что пленктон прудов с геотермальной водой отличается повышенным содержанием всех пигментов. Это связано с более высокой биомассой водорослей и опыте. Процентное содержание хлорофилла "а" в единице биомассы в опытных прудах в летнее время мало отличалось от контроля. Напротив, в зимнее время, из-за худших световых условий в контрольных прудах, эта величина в контроле была в 3-5 раз выше, <-:ем в опыте. Более высокое относительное содержание хлорофилла "в" и. "с" в опытных прудах, вероятно, связано как с влиянием видового состава, так и с соленостью воды.

Интен£ивно£ть_£отссинтеэа. Величина суточного фотосинтеза в опытных летних прудах колебалась от 0,6 до 21,2 мгО^/л. Уровень фотосинтеза контрольных прудов был ниже, чем в опыте (от 1,1 до 6,8 мгО^/л). С большей интенсивностью фотосинтез проходил в тех ппудпхл где средняя биомасса была рьеле, то есть в прудах с повышенной минерализацией (см. табл. 2). Между среднесезснной Еаловой продукцией (А) и.общей минерализацией воды в прудах установлена положительная прямолинейная зависимость, описываемая уравнением: Ей =4,06+0,61-А (г=0,74, п=23).

В зимовальных прудах с геотермальным водоснабжении:/ величина валового фотосинтеза менялось от 0,04 до 3,9 мгО^/л и сила минимальной б зи!.нк(! месяцы и максимальной весной.

Врлиитш первичной продукции, как и биомасса фитопланктоне, за-ьиссла от режима эксплуатации пруцов (см. табл. 2), Увеличение срока эксплуатации прудов (в годах) и повторность их использования в

течение летнего сезона вызывали рост средних значений продукции и деструкции. В летних прудах ^сезонная динамика продукционных процессов была-связана со сроками залития прудов. При рамном эолитчи прудов (за 10-15 дней до зармбления) понижение биомассы ^иторлан*-тона (см. главу 4) сопровождалось уменьшением' величины фотосиит-зза до 0,6-4,0 МГО2А, при этом чистая продукция планктона ш.:ела отрицательные значения. Подача в этот период геотермальной воды, содержащей биогены, и поступление органических веществ от кормления молоди стартовыми искусственнши кормами споссбстповяли по пышенню неличины валовой продукции до 10,8-21,0 КТО2/Л в сутки. В прудах, заливаемых за 3-5 дней до зарыбления, был отмечен постоянный рост величины суточной валовой продукции от 2,9-7,2 дс 12,1-17,5 ктОг./л.

Средние значения первичной продукции в прудах с поздними сроками залития были несколько вьше (см. табл. 2), о величина деструкции - ниже, в результате чего в этих прудах значения чистой продукции планктона были в 2,2 раза вьше, чем.в прудах с ранними сроками залития.

Анализ данных по первичной продукции и деструкции в сопоставлении с биомассой водорослей (рис. I) позволил прийти к выводу о том, что увеличение бномасси фитопланктона сопровождается постоянним увеличением деструкции органического вещества. Нарастание г,о фотосинтеза, параллельное увеличению плотности водорослей, наблгцпятся лишь при биомассах до 100 кг/л в прудах Тюменского рыбопитомника и до 50 мг/л в прудах рыбхоза "Пьтшма". Поэтому биомьсса фитоплан"-тона более тесно коррелировала с дыханием планктона (г^0,71), чем с продукцией (г*0,47). Максимальные значения чистой продукции планктона в прудах с большей минерализацией (ркбхоз "Пьилма") отмочались при биомассе 10-40 мг/л, в прудах с умеренной минерализацией (Тюменский рыбопитомник) - при биомассе от СО до 160 мг/л (см. рис. I).

Анализ соотношений коэффициента А/В 1: биомассы водорослей (3) показал зависимость, выражающуюся следующими уравнениями: ь прудах Тюменского рыбопитомника - А/В=>1/(0,9С+0,06-В), г=-0,52; рыбхоза "Пышна" - А/В=1/(0,70+С,10-В), г*-0,70; в контрольных прудсх-А/В=1/(0,41+0,24-В), г!»-0,54, которые характеризуют водоемы Тюменского рыбопитомника с умеренной минерализацией как наиболее продуктивные. Суточная (Ьотосинтетическая з»тивность фитопланктона прудов рыбхоза "Пшма" с повшенной минерализацией была ниже. В .гонгроль-нчх прудах ботосинтетическня активность биомассы водорослей была минимально!*. Аналогичная тенденция была обнаружена при анализе со-

отношений размерного состава водорослей и солености воды (рис. 2). Повышенная фотосинтетическ&я активность фитопланктона прудов Тюменского рыбопитомника связана с преобладанием в альгоценоьа мелкоклеточных форм водорослей. Для фитопланктона прудов рыбхоза "Льш-ма" не исключается возможность иигибирующего влияния на интенсивность его продукционных процессов повышенной минерализации воды (£и»5,8-6,8 г/л).

а б

Рис, I. Первичная продукция (I) и деструкция (2) в планктона прудов-Тгменского рыбопитомника (3), рыбхоза "Пышма" (4), конт-(юльных прудов (5) при различных значениях биомассы (а) и содержания хлорофилла "а" (б)

Ей, г/л

Рис. 2. Соотношение между А/В-коэ^фициинтями и минера-

лиг.пцией воды при биомассе фитопланктона 20 мг/л (I), между показателями размерности фитопланктонного сообщества (и/в) и соленостью воды (2)

Средние по прудам значения суточных Р/В-коэффициентов i> водоемах с геотермальным водоснабжением колебались от 0,4 до 5,7 и били самыми высокими в прудах с мелкоклеточными сообществами сине.зеленых (4,40-5,73) и зеленых (1,91) водорослей при низкой их биомассе. В контрольных прудах амплитуда колебаний средних по прудам пня-чений Р/В-коэффициентов была меньше (от 0,59 до 2,22).

Наибольшая величина фотосинтетичоской активности была отмечена у зеленых и синеоеленчх водорослей, наименьшая - у диатомовых, промежуточная - у смешанного состава.

Между интенсивностью фотосинтеза фитопланктонч и содержанием хлорофилла "а" установлена тесная положительная связь (г=>0,68). При равной концентрации хлорофилла "а" в воде в анализируемых прудах фотосинтез оказался выше в прудах Тюменского рыбопитомника, чем в контрольных прудах (см. рис. I). Максимальные значения чистой продукции планктона получены при содержании хлорофилла "а" о г 200 до 340 мкг/л, что соответствует биомассе фитопланктона 70-130 мг/л. В контрольных прудах наибольшие значения чистая продукция планктона имела при содержании хлорофилла "а" от 40 до 120 мкг/л, что соответствует биомассе фитопланктона 10-30 мг/л.

£5£ЙКИляционные_числа (САЧ и АЧ) в исследуемих прудпх колебались от 4,0 до 196,4 мгС/мг хлорофилла "а" в сутки (в среднем 2070) и от 0,3 до 11,55 мгС/мг хлорофилла "а" в час (в среднем 1,34,2) и были самыми большими в июне, постепенно уменьшаясь к осени. В зимнее время ассимиляционные числа в опытных прудах имоли значения внше, чем в пресноводнга Еодоемах (Sajo, Sakomoto, 1970; Поу-това, Давыдова, 1983) и находились в пределах от 4,0 до 23,3 мгС/мг хлорофилла "а" в сутки и 0,67-3,88 мгС/мг хлорофилла '"а" в час, что можно объяснить спецификой геотермальных вод.

Между ассимиляционными числами и плотностью водорослей, выраженной через содержание хлорофилла "a" (ofl) и биомассу водорослей (В) были найдены статистически значимые зависимости, которые описываются уравнениями степенного ьида:

для планктона опытных прудов

САЧ=253,4-Са"0'47, г=-0,49, п=37, АЧ=14,8-Са~0'46, г=-0,49,

САЧ*73,58;В -°»г2, г=-0,34 АЧ=4,36-В _0'21, г=-0,34,

для планктона контрольных прудов

САЧ=381,3-Са-0'72, г=-0,65, п=45, ЛЧ=21,5-СЙ"0'69, г=-0,65,

САЧ=94,06-В -С«56, г—0,51 АЧ=5,82-В _0'55, г=-0,ЬЗ.

IB

Графический анализ полученных зависимостей (рис. 3) показал, что урозень продуцирования единицы хлорофилла в прудах с геотермачь-ной водой выше, чем в контроле. САЧ

160 -

120 '

60 • 40 •■

160 KOBO-40-

* ______^ _

80 160 240 320 С„,мкг/л 40 80 .120 В, мг/л

а

A4 12 1

' 8 4 И

*• ------•----•

л> jl« * » *

* í______

80 160 240 320 Со1мкг/л 40 80 120 В, мг/л Ö

Рис. 3. Ассимиляционные числа в зависимости от биомассы (В) и - содержания хлорофилла "а" (Са) в планктоне опытных (I) и контрольных (2) прудов

Глава 6. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ОЦЕНКА ВЛИЯНИЯ ХИМИЧЕСКОГО СОСТАВА ГЕОТЕРМАЛЬНО!! ВОДЫ НА РОСТ И РАЗВИТИЕ МАССОВЫХ ВИДОВ ВОДОРОСЛЕЙ

В предццущих главах был отмечен факт более интенсивного развития фитопланктона в прудах с геотермальной водой. Для проверки этих данных были проведены лабораторные исследования, позволившие вычленить из общего комплекса условий фактор солености и проследить его влияние на культивируемые водоросли; Scenedeamus quadrlcauda, Chlorella vulgaris, АпаЪаепа variabilis, Synechocystia aquatilia. ..

Результаты опытов показали сходную реакцию исследуемых видов на соленость воды. С ростом солености в большинстве случэоэ объем клеток водорослей достоверно увеличивался. Солевой состав геотермальных вод ч растворов хлорида натрия оказывал болео благоприятное действие на возрастание биомассы водорослей, чем состав пресней речной воды. Максимальный эффект достигнут в воде со слабой минерализацией (4,0 г/л), и лишь у л. уагдаЫЦв - в воде сс средней минерализацией (5,6 г/л). Сильно минерализованная вода из скважины 3 (Еи=8,4 г/л) и растворы хлорида натрия лысокой концентрации (7,9 г/л) оказывали тормозящее действие на биомьссу фитопланктона, но даже в этом случае, средние значения биомассы фитопланктона почти всегда были выше, чем в контроле.

Динамика биомассы и близкие средние значения ее в геотермальной воде и растворах НаС1, соответствующих этим иодам, говорят о преимущественном влиянии на рост водорослей солей НаС1.

Для всех рассматриваемых видов максимальная скорость роста (рассчитываемая по приросту биомассы за первые 5 суток) бича отмечена при солености 4,0 г/л и содержании НаС1 3,4 г/л, самая низкая - з контроле.

Динамика нарастания хлорофилла "а" в основном соответствовала приросту биомЕССЫ водорослей за этот же период. Скорость роста (рассчитываемая по накоплению хлорофилла "а" за первые 5 суток; была максимальной также при солености 4,0 г/л,и лишь у 3. чиа<1г5,-саийа и 3. аяия-ЬШв максимальный темп роста отмечен в растворах НаС1 при его содержании 5,3 г/л.

Каких-либо общих закономерностей влияния солености на процентное содержание хлорофилла "а" п единице биомассы не найдено. Можно лишь отметить, что более высокие значения этого показателя во всех вариантах были у зеленых водорослей.

Максимальные значения средних по вариантам опыта значений продукции органического вещества были отмечены для 3. aquatills в контроле, для остальных видов - в воде с соленостью 4,0 г/л. Повышенная соленость среды - 8,4 г/л в основном тормозила процессы фотосинтеза и увеличивала интенсивность дыхания планктона.

Проведенные опыты подтверждают полевые наблюдения, а также позволяют сделать заключение о возможности использования геотермальных вод хлоридно-натркевого состава с минерализацией от 4 до 6 г/л для культивирования водорослей. Преимущество этих вод состоит не только в стимулирующем эффекте, но и в отсутствии а ней водорослей.

Глапа 7. ЗНАЧЕНИЕ СИТОПЛАЭДТОНА В ПИТАНИИ МОЛОДИ КАРПА И РАСТИТЕЛЬНОЯДНЫХ РЫБ В ИНТЕНСИВНО ЭКСПЛУАТИРУЕМЫХ ПРУДАХ С ГЕОТЕРМАЛЬНОЙ ВОДОЙ

В питании молоди карпа фитопланктон не имел существенного значения, его доля Ь содержимом кишечников рыб в среднем не превышала I %. Напротий, у растительноядных рыб, по мере их роста потребление фитопланктона увеличивалось. У молоди смура средней массой 0,5-1,0 г его доля в содержимом кишечников достигала 9-27 %, При этом биомасса фитопланктона составляла 15-70 мг/л. У молоди толстолобиков при массе 2 кг доля фитопланктона в питании составляла 0,3 %, при массе 100-200 мг - 4-7 %, г.ри массе 300 мг и более -9-33 % от содержимого кишечников. Максимальная накормленность фитопланктоном отмечена у молоди толстолобиков при биомассе водорослей от 20 до ПО мг/л.

Расчет рационов методом энергетического баланса показал, что при подращивании в интенсивно эксплуатируемых прудах каждая особь растительноядных рмб поедала в среднем от 400 до 1700 мг фитопланктона, что с учетом плотности посадки и выживаемости молоди составляло потребление водорослей от 260 до 1920 кг/га. За счет фитопланктона (за 20-30 дней подращивания) было создано от 5,0 до 7,4 % рыбопродукции белого ацура и толстолобиков, что равняется 34-150 кг/га.

Глава 8. ОЦЕНКА ВОЗМОЖНОСТИ ОПТИМИЗАЦИИ НЕКОТОРЫХ УСЛОВИЙ ВЫРАаДИВАНИЯ РЫБ В ПРУДАХ ПУТЕМ РЕГУЛИРОВАНИЯ ПЛОТНОСТИ ФИТОПЛАНКТОНА

Как отмечалось в главе 5, максимальные значения чистой продукции планктона бь:ли получены при биомассе водорослей в прудах рыбхоза "Пынма" 10-40 мг/л, Тюменского рыбопитомника - 60-160 мг/л, е контрольных прудах - 10-30 мг/л. Поскольку в прудах Тюменского рыбопитомника при. биомассе фитопланктона более 100 мг/л (см. рис Л) величина первичной продукции не увеличивалась при увеличении биомассы, а при биомассе фитопланктона более 140 мг/л наблюдалось даже ее снижение, то для этих прудов оптимальней биомассой фитопланктона можно считать биомассу порядка 60-100 мг/л, величину вписывающуюся в рамки опти!.гума для питания растительиоедных рыб. В прудах рно'хоча "Пышма" и контрольных прудах за оптимальные значения биомассы фитопланктона (с учетом кормовой базы и фотосинтеза) можно принять соответственно биомассу порядка' 20-40 и 20-30 мг/л.

Для оперативного определения плотности водорослей нами были аы-

ведены уравнения регрессии, связывающие биомассу (В) водорсслей с. прозрачностью воды по диску Сек^и (3, м): в прудах с геотермальной водой - В=1',83'3"2»2^, 3^-0,60'В"0,74(г=-0,С5, п=3б); и контрольных прудах - В=»3,35-3-1'14, 3=Ю,76-В~0'14(г=-0,44, п=39). Исходя из этих уравнений оптимальной прозрачностью следует считать 0,40 м -в прудах рыбхоза "Пышма", 0,35 м - в прудах Тюменского рыбопитомника, 0,45 м - в контрольных прудах.

При массовом развитии водорослей, которое отг/.ечается обычно на третью неделю подращивания молоди необходим контроль за птюзрач-ностья воды. Если она меньше оптимальной, то сльдует создать про-точность с 3-4 суточным водообменом, который способствует нкмыва-нию водорослей. При достижении оптимальной прозрачности следует уменьшить интенсивность водообмена до 5-6 суто?. Это позволит поддерживать биомассу фитопланктона на заданном уровне. При соблюдении данных мероприятий кислородный режим в прудах находится на . благоприятном уровне дане при ихтиомэссе молоди "эрпэ и растительноядных рыб порядка 3 т/га.

ВЫВОДЫ

1. Видовой состав Фитопланктона прудов с геотермальным водоснабжением сравнительно с речным беден и представлен 113 таксонами в мальковых и вырастных прудах и 52 таксонами - в зимовальных. Между числом видов и общей минерализацией воды отмечена теенля обратная зависимость. Доминирующее положение в фитопланктоне мальковых и вырастных прудов занимали в основном зеленые (хлоро*окковые) и одноклеточные диатомовые водоросли, в редких случаях - синеэоле-ные и криптофитовые, а в прудах, сильно загрязненных органическими веществами - эвгленовые. В зимовальных прудах в большинстве случг-еЕ доминировали диатомовые, иногда в число доминэнтов входили зеленке (хлорококковые) и синезеленыо водоросли. 3 прудах с геотермальной водой не получали развития представители десмидиевых, ди-нофитовых, золотистых и желтозельных водорослей.

2. Уровень количественного развития фитопланктона в рыбоводных прудах с геотермальным водоснабжением выше, чем в пресноводных ео-доемах (Р*0,99). В целом во всех опытных мальковых, вырастай и зимовальных прудах средние за сезон значения биомассы были соответственно равны 11,3-61,1, 26,5-45,3 и 4,8-24,4 мг/л, а преоноподкых прудах - 6,2-5,2, 3,0-11,3 и 1,4-4,8 мг/л. По этим показателям опытные мальковые и Еьграстнке пруды характеризуются как высоком-

трофнке, зимовальные - как эвтрофные, в отдельных случаях - высо-коэвтрофнке, а контрольные пруды - как эвтрофные и мезотрофные.

3. На поличияу среднесезонной биомассы фитопланктона зимовальных прудов преимущественное влияние оказывала температура воды (сила вхияния 70,2-79,9 %). В мальковых и вырастных прудах интенсивность развития Фитопланктона определялась в основном химическими факторами, в перзую очередь соленостью воды (сила влияния 14,0-66,7 %) и уровнем органического загрязнения, количественным выражением которого являлась перуанганатная окисляемость (сила влияния 1,719,4%).

4. Интенсивность развития фитоплан{Тона определялась также режимом эксплуатации прудов. Так, увеличение продолжительности эксплуатации прудов (б гсдах), повторное их использование в течение одного Есгетоционного сезона, поздние сроки залития (за 3-5 дней до зярыбления) и техническая аэрация воды способствовали росту средгьсезонной биомассы Еодорослей. Проточность с 5-6 суточный водообменом позволяла поддерживать биомассу фитопланктона в прудах на оптимальном уровне, увеличение ее интенсивности до 3-4 суток приводило V снижению биомассы.

5. Сезонная динамика фитопланктона в малькогых прудах определялась сроками залития водоемов и характеризовалась наличием одного пика в прудах, залитых за 3-5 дней до зарыбления, и двух пиков■-

в прудах, залитых эа 10-15 дней до зарыбления. Максимум вегетации водорослей в вырастных прудах приходился на начало-середину сентября, в зимовальных - на весенние месяцы.

6. Средние за период сезонной эксплуатации водоемов значения содержания хлорофилла "о" в опытных мальковых прудах находились в пределах от 31,1 до 170,4 мкг/л (в контрольных - от 10,4 до 64,6), в зимовальных прудах - от 12,7 до 36,9 мкг/л (в контрольных - от 8,4 до 14,5). Средние значения процентного содержания хлорофилла "а"

в сырой биомассе водорослей в летних опытных и контрольных прудах мало различались (соответственно 0,51 и 0,59), в зимовальных прудах различия были значительными (0,36 и 1,82).-Более высокое содержание хлорофилла в биомассе Фитопланктона отмечалось у зеленых (хлорококковых) и низкое - у диатомовых и криптофитовых. В целом за год пруды с геотермальным водоснабжением характеризовались бо-. лее высоким уровнем продуцирования единицы хлорофилла , чем пруды с речной водой.

7. По. величине первичной продукции опытные пруды превышали конт-

рольные в среднем почти в два раза. В прудах с умеренной минерализацией (2и=3,5-4,5 г/л) фотосинтетическая активность фитопланктона (А/В) была самой высокой. Наибольшая величина Фотосинтетичесой активности отмечена у мелкоклеточных зеленых и синезеленых недорослей и неименьсая - у крупноклеточных диатомовых. ¡/лксимальные значения чистой продукции наблюдались н прудах с умеренной мина-' рализацией при биомассе водорослей 60-160 мг/л и содержании хли-рофилла "а" 200-340 мкг/л, в прудах с повышенной минерализацией (Еи»5,2-6,4 г/л) при биомассе 10-40 v.r/л и в контрольных прудах -при биомассе от 10 до 30 мг/л или содержании хлорофилла от 40 до 120 мкг/л.

8. Экспериментальные работы с 4 видами пресноводных водорослей (Chlorella vulgaris, Scenedesraua quadrloauda, Synechocysti3 aqua-tilla, Anataena varlabills) показали их высокую устойчивость к фактору солености. Накопление биомассы даже при самой высокой солености (8,4 г/л) происходило обычно быстрее, чем в контроле (в речной воде). Максимальный стимулкрущий эффект в большинстве случаев достигался при солености 4,0 г/л и в некоторых ьариантах -при солености 5,8 г/л. С ростом соленост/ объем клеток "ультиви-руемых видов, как правило, достоверно увеличивался. Определяющее действие на состояние фитопланктона оказирал хлорид натрия (основной компонент солевого состава испытуемых геотррмяльных вод).

9. В питании молоди карпа фитопланктон не играл существенной роли.' Значение Фитопланктона в питании молоди растительноядных рыб постоянно возрастало по мере их роста. 3 последнюю декаду подращивания доля фитопланктона в содержимом кишечников достигала у мальков белого амурэ 9-27 %, толстолобиков - 9-33 %. Максимальное потреблениз Фитопланктона отмечено у молоди средней массой более 0,3 г при его биомассе от 20 до ПО мг/л. За счет фито-план»тонэ (за 20-30 дней подращивания) было создано от 5,0 до 7,4 % рыбопродукции белого амура и толстолобиков, что равняется 34-150 кг/га.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

1. При залитии рыбоводных прудов геотермальной водой данного состава и ее подаче в течение времени эксплуатации пруда отпадает необходимость внесения азотных удобрений.

2. Для оптимизации кислородного режима и кормовой базы в пруд?х следует поддерживать биомассу фитоплан»тонр. в прудах Тюменского рыбопитомника на уровне 60-100 мг/л, рыбхоза "Пшмп" - 20-40 мгД,

в прудах, заливаемых речной водой - 20-30 мг/л.

3. Для оперативного определения биомассы водорослей следует ис-покьйоьять формулы, опиравшиеся на показатели прозрачности -оды: в прудах с геотермальным водоснабжением - 3=0,60-В~^,^1 в прудах с речным водоснабжением - ЗгО^'В"®**'7, где 3- прозрачность воды по диску Сякки, м; В - биомасса фитопланктона, мг/л.

4. .При .'.'ассовом развитии водорослей в мальковых прудах, которое отмечается обычно нл третью неделю подращивания молоди, необходим контроль аг^ прозрачностью воды. Если прозрачность соответствует оптимальной (0,35 м - в прудах Тюменского рыбопитомника, 0,40, м - в прудах рыбхоза "Пышна" и 0,45 к - в прудах с речной водой), то следует создать протсчность в режиме поддержания плотности водорослей на данном уровне (5-6 суточный водообмен). При более низкой прозрачности интенсивность водообмена необходимо увеличить до режима вымывания (3-4 суточный водообмен) и поддерживать на таком уровне до достижения оптимальной прозрачности. Выполнение этих 'рекомендаций позволяет отказаться от механической аэрации воды даже в последние дни подращивания, когда ихтиомасса молоди превьшает 3 т/га.

5. Для культивиропання массовых видов водорослей можно использовать геотермальную воду хлоридно-натриевого состава с общей минерализацией- от 4 до 0 г/л. Преимущество ее перед речной заключается в стимулирующем эффекте и в отсутствии в ней водорослей.

По теме диссертации опубликованы следующие работы:

1. Литвиненко Л.И., Литриненко А.И., Щавикская Л.Д. Некоторые особенности развития фитопланктона в геотермальной ьоде к его роль в питании личинок белого толстолобика//Конф. мол. учен, по проблемам рыбного хозяйства внутренних водоемов Западной Сибири: Тез. докл., Тюмень, 24-25 янв., 1986 г. - Тюмень, 19Й6.- С. 70-73.

2. Павлова М.А., Цавинская Л.Д., Литвиненко Л.И. Особенности развития естественной кормовой базы в интенсивно эксплуатируемых прудах с геотермальной водой// Там же.- С. 73-76.

3. Литвиненко Л.И. Видовой состав фитопланктона прудов юга Тюменской области с геотермальным и речным водоснабжением//Сб. науч. тр. ГосНИОРХ.- 1987.- Был. 265.- С. 136-144.

4. Литвиненко Л.И. Особенности развития фитопланктона в .рыбоводных прудах с геотермальной водой//Сб. науч. тр. ГосНИОРХ.- 1988,-Вьп. 289.- С. 53-71.

5. Литзиненко Л.И. Фотосинтетическая активность альгоценозов

прудов с геотермальным и речным водоснабжением// Там же".- С.71-60.

6. Литвиненко А.И., Литвиненко Л.И., Князева Н.С., Дорошенко Э.Е. Значение естественных и искусственных кормов в создании рыбопродукции при интенсивном подращивании карпа л растительноядных рыб// Там же.- С. 41-52.

7. Литвиненко А.И., Литвиненко Л.И., Матвеева Е.П.-, Hcskob В.Е. Зоопланктон и зообентос мальковых прудов с геотермальной водой и их использование молодью растительноядных рыб// Там же.- С. 31-40.

8. Литвиненко А.И., Литвиненко Л.И. Суточная динамика питания личинок белого толстолобика при поудовсм подращивании// Сб. науч. тр. ГосНИОРХ.- 1988.- Вып. 288.- С. I3C-I32.

9. Литвиненко Л.И., Литвиненко А.И. Влияние проточьости на развитие йитопланктона и кислородный режим мальковых прудов с геотермальным водоснабжением// Науч.-практ. кон-?. "Пути повышения продуктивности и рационального использования рыбных ресурсов внутренних водоемов: Тез. докл., Тсмжь, 19-20 дек., 1988 г.- Тюмень, I98U.-С. 71-72.

10. Литвиненко Л.И. Содержание хлорофилла в планктоне мальвовых прудов с геотермальным водоснабжением// Водные экосисте.чы Урала,

их охрана и рзг-.иональное использование (Информационные материалы).-Свердловск, 1989.- С. 74.

11. Литвиненко Л.И, Соотношение меж-\у фотосинтезом ^итопланк'о-на и содержание!.; хлорофилла в прудвх с геотермальным и речным водоснабжением// У1 съезд В1Б0: Тез. докл., Мурманск, 8-II окт.

199I г.- Мурманск, 1991.- С. 188-189.

Ju

»к. 1.1 тир. 1 ПО, лтп. Of| Облетит г. Тюмень