Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Структурно-функциональные показатели фитопланктона Ладожского озера в современных условиях

ВАК РФ 03.00.16, Экология

Содержание диссертации, кандидата биологических наук, Летанская, Галина Иосифовна

Введение

Глава 1. Лимнологическая характеристика озера

Глава 2. Материал и методы исследования

Глава 3. Фитопланктон как показатель условий среды.

3.1. Видовой состав водорослей и их экологическая характеристика.

3.2. Оценка качества воды по альгофлоре.

3.3. Массовые виды водорослей в различные сезоны вегетационного периода.

Глава 4. Пространственно-временное распределение фитопланктона.

Глава 5. Особенности структуры и функционирования фитопланктона в условиях летней стратификации озера.

5.1. Структура биомассы, содержание хлорофилла-а, интенсивность фотосинтеза в разных районах озера

5.1.1. Волховская губа.

5.1.2. Центральный район.

5.1.3. Северный район.

5.1.4. Западный район.

5.1.5. Шхерный район.

5.2 Соотношение валовой продукции фитопланктона и деструкции органического вещества планктоном.

Глава б. Трофический статус озера в условиях летней стратификации. Оценка его состояния в многолетнем аспекте (1974-2000гг.).

Введение Диссертация по биологии, на тему "Структурно-функциональные показатели фитопланктона Ладожского озера в современных условиях"

Состояние экосистемы Ладожского озера, самого крупного пресноводного водоема на Северо-Западе России постоянно является актуальной проблемой его изучения. Озеро имеет важное народохозяйственное значение, как объект промышленного, сельскохозяйственного и транспортного использования. Одновременно оно является источником питьевого водоснабжения, рекреации и рыболовства. Качество его воды влияет на здоровье населения, живущего на прилегающих территориях обширного водосборного бассейна, а сток его вод через реку Неву распространяет это влияние и на мегаполис Санкт-Петербурга с его пригородами.

Качество воды в немалой степени зависит от таксономической структуры и уровня функционирования фитопланктона . В настоящее время показатели этого сообщества (биомасса, содержание фотосинтетических пигментов) , наряду с химическими ингредиентами, включают в классификационные схемы по определению качества воды (Heinonen, Herve, 1987). Массовая вегетация тех или иных видов ухудшает вкусовые качества воды, диатомовые при "цветении" препятствуют нормальной работе фильтров водозаборных станций, а определенные виды синезеленых водорослей вызывают токсическое загрязнение воды (Gro-mov et al., 1997).

Первые детальные исследования по этой проблеме были выполнены Е.Н. Балахонцевым(1909). Автор пришел к выводу, что Ладожское озеро относилось к наиболее чистым водоемам Европы, а его вода удовлетворяла всем санитарным требованиям того времени. Вплоть до 60-х годов прошлого столетия качество воды озера не претерпело существенных изменений (Родина, Кузьмицкая, 1968; Петрова 1968). Однако, с середины столетия наблюдался интенсивный рост народонаселения, промышленности, транспортных перевозок и сельского хозяйства на водосборе водоема, что привело к росту антропогенного пресса на водоем. Одной из проблем антропогенного пресса, является увеличение поступления питательных элементов в водоемы, особенно соединений фосфора, контролирующих развитие фитопланктона. Это обстоятельство приводит к перестройке таксономической структуры биомассы фитопланктона, скорости новообразования автохтонного органического вещества и, как следствие, повышению трофического статуса водоемов(Davis, 1964; Vollenweider, 1968; Lund, 1969; Edmondson, 1969; Poc-солимо, 1975, 1977). Интенсивные исследования Ладожского озера в 70 и 80е годы прошлого столетия показали резкие изменения во всех элементах экосистемы водоема в ответ на увеличение антропогенного пресса (Антропогенное эвтрофирование. 1982; Современное состояние. 1987; Ладожское озеро-критерии состояния. 1992). Ключевая роль в отклике экосистемы на новые условия среды, особенно на повышение соединений фосфора в воде, принадлежит фитопланктону. Плотность популяции водорослей во все основные сезоны вегетационного периода увеличились в 5-7 раз, соответственно возрос и уровень биомассы. Наблюдалось расширение круга массовых форм, господство синезеленых в летний и ранне-осенний периоды и, как следствие, переход озера из ранее олиготрофного в мезотрофное состояние(Пырина, Трифонова, 1979; Петрова, 1982; Petrova, 1987). Новый трофический статус озера был подтвержден результатами по уровню первичной продукции(Петрова и др., 1992). Результаты негативных последствий антропогенного эв-трофирования водоемов во всех промышленно-развитых странах были обобщены(OECD.1982), что привело к созданию программ по борьбе с эвтрофированием, путем сокращения антропогенных стоков в водоемы. Последующий мониторинг за состоянием водоемов показал, что процесс эвтрофирования обратим. Однако скорость олиготрофиза-ции зависит от особенностей морфометрии, гидрофизического режима и исходного уровня трофии водоемов (Dokulil, Skolaut, 1986; Willen, 1987; Gray et al., 1994; Scavia et al., 1998 и др.).

Последние исследования фитопланктона Ладожского озера (1992-2000гг.) приходятся на период снижения антропогенной нагрузки на водоем(Lozovik et al., 1997) и концентраций соединений фосфора в воде(Lozovik, Ra-spletina, 1999). В отличие от других водоемов, где предпринимались усилия по сокращению антропогенной нагрузки, сокращение последней на Ладожское озеро произошло из-за катастрофического спада промышленного и сельскохозяйственного производства в России за последнее десятилетие.

Реакция структуры и функционирования фитопланктона на новые условия среды представляет несомненный научный и практический интерес. Именно фитопланктон одним из первых реагирует на эти изменения и является ведущим сообществом в экологическом мониторинге. Актуальность последнего бесспорна. Анализ состояния современного фитопланктона и его связь с обеспеченностью фосфором, с особенностями гидродинамического режима и 6 климатическими колебаниями, даст возможность судить о скорости и направленности процесса деэвтрофирования водоема. Важным и актуальным является выявление факторов, обеспечивающих стабильность трофического статуса водоема в течение последних 25 лет(Летанская, 2000) на фоне снижения антропогенного пресса.