Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Водоросли водохранилища-охладителя Приморской ГРЭС

ВАК РФ 03.00.05, Ботаника

Автореферат диссертации по теме "Водоросли водохранилища-охладителя Приморской ГРЭС"

од

На правах рукописи

ГОНЧАРОВ АНДРЕЙ АНАТОЛЬЕВИЧ

ВОДОРОСЛИ ВОДОХРАНИЛИЩА-ОХЛАДИТЕЛЯ ПРИМОРСКОЙ ГРЭС

03.00.05 - БОТАНИКА

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Владивосток - 1996

Работа выполнена в Биолого-почвенном институте ДВО РАН Научный руководитель д.б.н., проф. Васильева И. И.

Официальные оппоненты: д.б.н., проф. Христофорова H .К.

к.б.н., с.u.c. Назарова М.М.

Ведущая организация: Центральный Сибирский ботанический сад СО РАН.

Защита состоится 20 марта 1996 г. в 14.00 на заседании диссертационного совета Д 003.97.01. в Биолого-почвенном институте ДВО РАН по адресу: Владивосток, пр. Столетия Владивостока, 159. •

С диссертацией можно ознакомиться в Центральной научной библиотеке ДВО РАН.

Ученый секретарь' диссертационного совета

В В К Л К II И Е

В настоящее время па территории Приморского края существует более 100 водохранилищ различного назначения; дна из них являются водоемами-охладителями тепловых электростанций.

Водоем-охладитель и энергетическую станцию можно рассматривать как единый инженерно-экологический комплекс, в котором, с одной стороны, условия среды определяются работой станции, с другой - работа аанции зависит ог внутринодоемных процессов вследствие которых часто уменьшается производство электроэнергии.

Водоросли являются первым звеном трофической цени и одним из основных продуцентов органического вещества в водоемах. Структура и функциональные особенности водорослевого населения во многом определяют структуру и функционирование водных экосистем в целом, в том числе процесс формирования качества вод и их биопродуктивость. Изучение качественных и количественных показателей водорослевых сообществ позволяет решать задачи контроля санитарно-биологического состояния водоемов и определять возможные пути их регулирования, разрабатывать научные основы охраны и экологически обоснованного использования ресурсов водохранилищ в условиях интенсивной эксплуатации.

Знание особенностей состава и функционирования автотрофного звена позволяет оценить экологическую емкость водных экосистем, создать базы информации для разработки комплекса мероприятий, обеспечивающих охрану водоемов, их оздоровление и рациональное использование водных и биологических ресурсов.

Цель работы - изучить видовое разнообразие водорослей Приморского водохранилища-охладителя, состав и особенности распределения и ра¡вития основных экологических групп водорослей - фитопланктона и бентоса, оценить степень загрязнения водохранилища органическими вещее икши.

Для решения поставленной цели были сформулированы следующие задачи:

1) выявить видовой состав водорослей водохранилища;

2) провести таксономический, географический и экологический анализы альгофлоры;

3) проанализировать видовой состав, особенности сезонной динамики обилия фитопланктона, бентоса и обрастаний;

4) пронести оценку качества бол Приморского водохранилища на основе водорослей-индикаторов сапробности и определить трофический статуе водоема с помощью биологических показателей трофностн.

Научная новизна. Впервые па Дальнем Востоке проведено изучение, видового состава и особенностей динамики водорослевых сообществ водохранилища-охладителя тепловой электростанции. Установлено своеобразие альгофлоры водоема, имеющей незначительное число общих видов с водорослевыми флорами других водохранилищ и озер региона. Выявлены закономерности формирования и функционирования алы оценозов в водохранилище, испытывающем интенсивное антропо-I епноо воздействие и характеризующемся не свойственными для водоемов региона термическим и гидрохимическим режимами. Впервые для водоемов края отмечено интенсивное круглогодичное развитие водорослей планктона и бентоса, прослежены сезонные изменения состава доминаптов фитопланктона. Выявлено 70 таксонов водорослей новых ;иш альгофлоры Приморья и 200 для водохранилищ края.

Практическая ценность. Проведена санитарно-биологическая оценка качества воды и определен уровень трофности Приморского водохранилища-охладителя. Результаты исследования могут быть использованы при составлении прогноза развития экосистемы водоема. Данные о видовом составе водорослей водохранилища будут включены в соответствующий том сводки "Низшие растения, грибы и мохообразные Дальнего Востока России" и могут быть использованы в учебном процессе ВУЗов.

Апробация работы н публикации. Основные материалы по теме диссертации доложены на Всероссийской конференции молодых ученых (Владивосток, 1993), Юбилейном Научной сессии БПИ ДВО РАН (1993), XV Международном Онкологическом конг рессе (г.Циндао, КНР, 1994), заседаниях Приморского отделения Российского ботанического общест-¡i;¡ (1995), научных егминарах отдела ботаники (1993-1995), лаборатории низших растений (1991-1995) БПИ ДВО РАН. По материалам диссертации опубликовало 5 работ, 2 находятся в печати.

Структура и обьем работы. Диссертация объемом 157 страниц машинописного текста (текстовая часть занимает 137 стр.), состоит из введения, 7 глав, выводов, списка литературы (164 источника), содержит 14 j аблиц, 9 рисунков.

Автор выражает глубокую признательность руководителю д.б.н., проф. И. И. Васильевой, а так же к.б.н. Л. А. Кухаренко, по инициативе и при помощи которой были начаты данные исследования.

1. история ¡-пучения водорослей водохранилищ ПРИМОРСКОГО КРАЯ В настоящее прими с различной степенью подробпоа и вычвлен видовой состав водорослей Седаикинского (Журкнна, 1962; Кухареп-ко и др., 1984), Еогатппского (Журкнна, 19646; Журкнна. Кучарсико. 1974; Кухаренко, 1974). К%чулннского (Журкнна, 1964: 1с\чарепко, 1978) и Артсмовско1 к (Ьарпнова, Кухаренко, 1981; Баринова. 1983-1990) водохранилищ. Имеются также данные о водорослях Паршзанского водохранилища-охладителя (Журкнна, 1963), Вешневеико! о. 1 1авлов<кого (Кухарепко. 1989) и Горбушинского (Кухаренко, 1989: Медведева и др., 1986)водохранилищ.

Сводный список опнаружепных в них водорослей к началу наших исследований насчитывал 643 вида (с разновидностями п формами 845 таксонов), что составило 36,0% от разнообразия пресноводных водорослей в 1срае. Зеленые (241) диатомовые (173) и синезеленые (108) водоросли были представлены наибольшим числом видов » водохранилищах и играли основную роль в сложении альгоценозов в них.

2. РАЙОН ИССЛЕДОВАНИЙ Приморское водохранилище-охладитель расположено на севере Приморског о края в районе пос. Лучегорск в бассейне р.Никни. В настоящее время п'о второй по величине искусственный водоем в крае Водохранилище наливного типа, для его наполнения в 1974 I'. были использованы воды р.Коптровод. Его обьем 43,6 млн м-\ площадь 10,43 км2, длина 7 км, ширина 3 км, средняя глубина 4,2 м. Ьерега водоема интенсивно зарастают высшей водной растительностью.

Среднегодовая температура воды в водохранилище составляет 17-20°С, что на 7-8°С выше чем в других водоемах края; температура сбросной воды на 3-5РС выше чем в центре. Зимой до 30% площади акватории в районе впадения сбросного канала не замерзает: кроме "»того сохраняется полынья в районе водозабора.

Гидрохимические характеристики водохранилища-охладителя обусловлены режимом р.Коптровод, условиями эксплуатации, а также поступлением сточных вод нос. Лучегорск и деятельное п.го гидробиоптов. населяющих водоем (Ьеликин и др., 1984). Его воды о тличаются незначительной минерал! нацией. Особенностью ионного состава воды является высокое содержание сульфат-попов, что нехарактерно для пресных водоемов Приморья. Летом, вследствие массового развития водорослей, наблюдается повышение рН до 8-8,5.

Содержание биогенных элементов и водохранилище велико и сходно с аналогичными показателями для удобряемых рыбохозяйственных водоемов.

3. МАТЕРИАЛ И МНТОДЫ

Материалом для настоящей работы послужили пробы водорослей, собранные на водохранилище-охладителе Приморской ГРЭС в 1988-1993 гг. автором. В 1988-1990 гг. сбор проводился совместно с Л. А. Кухаренко.

Качественные и количественные пробы планктона, бентоса и обрастаний отбирались па грех постоянных и нескольких временных станциях, расположенных в экологически разнородных участках водохранилища по общепринятым методикам (Водоросли, 1989) с нюня по октябрь два-три раза в месяц, с 1990 г. круглогодично.

Всего за период исследования было собрано и обработано 385 проб водорослей. По годам материал распределился следующим образом: 1989 г. - 82 пробы, 1990 - 83, 1991 - 108. 1992 - 52, 1993 - 60.

Камеральная обработка материала проводилась в лаборатории низших растений БПИ ДВО РАН с помощью микроскопов МБИ-3 и NIJ-2; для зарисовки внешнего вида водорослей использовался рисовальный аппарат РА-5.

Для определения диатомовых водорослей было изготовлено 420 постоянных препаратов путем прокаливания и заключения створок в синтетическую формальдегидную смолу (Скабичевский, 1960).

Количественный учет водорослей планктона проводился с помощью камеры Нажотта объемом 40 мм; каждая проба просчитывалась в трех повторностях. Биомассу определяли обьемно-весовым методом с пересчетом полученных результатов на один литр. Для качественных проб определялась частота встречаемости по модифицированной шкале Вислоуха (Корде, 1956).

Для оценки качества воды был применен расчет индекса сапроб-ности Пантле-Букка в модификации Сладечека, (Sladecek, 1973). Для уточнения принадлежности видов к тон или иной группе сапробности использовались списки индикаторов Макрушнна (1974), и СЭВ (Унифицированные методы.... 1974 а,б).

При географической и экологической характеристике водорослей использованы общепринятые системы (Kolbe, 1927; Hustedt, 1939; Прош-кина-Лаврешсо, 1953). Экология и географическое распространение определялось rio литературным источникам. При этом учитывались не

только виды, но и разновидности и формы (далее таксоны). )ак как мпо-1 ие из них обладают характерной эколог иен п распространением.

4. ФЛОРА ВОДОPOCJIНИ ПРИМОРСКОГО ВОДОХРАНИЛПГЦА-

ОХЛАДИТЕЛЯ

В главе приведен анно тированный список водорослей, обнаруженных в водохранилище. При определении использованы "Определитель пресноводных водорослей СССР" (1951-1986), "Визначпик npicnoBo/unix водоростей УРСР" (1953-1986), "Флора споровых растении СССР'' (1952-1975), а также некоторые монмрафнческие обрабшки (Царенко, 1991; Hindak, 1984,1988,1990; Httl, 1978 и др.). В списке роды расположены по системе, принятой отечественными альгологами (Водоросли, 1989), для диатомовых использовали систему, изложенную в книге "Диатомовые водоросли СССР, ископаемые и современные" (1988, 1992). Виды, разновидности и формы внутри родов расположены по алфавиту. Для каждого из них указано распространение в водохранилище, сезонная приуроченность и частот встречаемости; для некоторых приведены объемы клеток. 70 таксонов водорослей, встреченных в Приморском водохранилище-охладителе, впервые отмечены в водоемах края. Ряд видов был определен Л. А. Кухаренко.

5. А НА, 1ИЗ АЛЬГОФЛОРЫ 5.1. ТА КС Oí (ОМИЧЕСКАЯ СТРУКТУРА

В результа те исследования выявлено 444 вида водорослей (с разновидностями и формами 513 (аксонов), относящихся к 7 отделам, 10 классам, 23 порядкам, 63 семействам, 142 родам (табл.1). В настоящее время это вторая по величине альгофлора водоема озерного типа ц крае после таковой Артемовского водохранилища.

Наибольшим разнообразием во флоре отличаются зеленые водоросли. Представители этого отдела были повсеместно распространены в водоеме и в массе развивались как в планктоне (виды родов Pediasirum, Scenedesmm, Gonaiozygon kinachanii, Ubthrix subtiiissima и др.), гак в бентосе (Sligeocloniurn tenue, Cladophora /racla) н иернфшопе (хлорокок-ковые и десмидиевые).

Диатомовые на втором месте по числу видов. Некоторые центрические диатомен - Aulacosira granúlala, A. islándico, A. distans входили в cocí an сезонных доминирующих комплексов фитопланктона. Пенна г-ные в массе развивались в бентосе и обрастаниях - Navícula cryplocephala, Nitzschia palea, N. gracilis, Gomphonema constrictiim var. production, неко-

тсрые были обильны и в планктоне - Synedra rumpens uir. Jamiliaris, Nitzschia acicularis, a A.sierionella jormosa - доминировала весной.

Таблица 1. Таксономический спектр альгофлорм I [риморского водохранилища.

Число % от общего числа видов

Отдал классов порядков семейств родов О 3 — о 2 " % с^ С « й е О. £ О

Cyanophyia 2 3 13 18 43 48 9,7

Euglenophyta 1 1 1 6 30 36 6,8

Dinophyta 1 2 2 3 J 3 0,8

Chrysophyta 1 2 2 5 12' 12 2,7

Bcicillariophyta 2 4 15 30 136 182 30,6

Xanihophyta 1 2 5 9 Ii 11 2,5

Chlorophyta 2 9 25 71 209 221 47

Всего 10 23 63 142 444 513 100,0

Планктонные представители отдела синезеленых водорослей - Microcystis aeruginosa, Aphanizomenon flos-aquae, Anabaena scfieremelievii, IVoronichinia naegeliana в летние месяцы отличались высокой численностью, однако по биомассе уступали зеленым и диатомовым водорослям и не вызывали "цветения" воды. В обрастаниях еннезеленые {Phormidium ambiguum, виды рода Oscillatoria) играли существенную роль только на участках с повышенной температурой воды.

Эвгленовые встречались преимущественно в литоральной части водохранилища среди зарослей высших водных растений, только некоторые из них - Trachelomonas volvocina, Т. oblotiga, Phacus longicauda были равномерно распределены по акватории.

Остальные отделы были представлены незначительным числом видов.

Спектр ведущих порядков, семейств и родов флоры (1абл. 2) отражает экологические особенности водоема - эвтрофные условия, слабую минерализацию, наличие больших площадей мелководий, заросших высшей водной растительностью и является типичным для альгофлор подобных водоемов.

Таблица 2. Ведущие по числу видов порядки, семейства и роды альгофлоры Приморского водохранилища-охладителя.

Порядок Число ввдов Семейство Число ВВДОВ Род Число шщов

НарШа 105 Е&тсИасеае 58 Сотшлит 29

От!огососса1е$ 105 ТЯсмсхйасеае 38 ОоМегшт 20

¡У^тсШеа 78 Ещ1етсеае 30 ГгасИс/опюгт 19

Ещ1егш1е$ 30 Зсепескятасеае 24 Ы'П^чёиа 18

Агаркйея 23 ОоМепасеае 20 Су>пЬе11а 16

С5сШсИопа1е.ч 19 Рга^1 апасеае 19 Иа\чси1а 15

Chroococcd.es 19 Ска ¡1 сйопасеае 19 Зсепедежш 13

Оиу^отопси1а!ех 10 МШсЫасеае 19 Пппикта 13

МясНососсЫе; 10 СупЪеПасеае 18 Ешюпа 11

Уо1\'оса1е; 9 Бе1егш1гасеае 17 ЯпшгШтт 11

Сравнение таксономической структуры и состава ведущих по числу видов порядков, семейств и родов альгофлоры Приморского водохранилища-охладителя с флорами водорослей Артемовского и Кучулинского водохранилищ, озер Голубичное, Хасан, Карасье показало, что во всех водоемах зеленые, диатомовые и синезеленые водоросли составляют основу видовых списков и определяют общее богатство альгофлор. Состав ведущих таксонов также является общим для данных водоемов и альгофлоры края в целом. Различия выражаются преимущественно в соотношении представителей отделов диатомовых и зеленых водорослей в этих группах. Вместе с тем, исследованный водоем имеет мало общих видов с флорами всех сравниваемых озер и водохранилищ. Ориентированный граф включения (Семкин, 1987) свидетельствует о высокой специфичности (Юрцев, 1968) альгофлоры.

5.2. ГЕОГРАФИЧЕСКАЯ И ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ СТРУКТУРЫ Большинство видов, разновидностей и форм водорослей, обнаруженных в водохранилище, широко распространены в континентальных водах (236 таксонов), в альгофлоре так же существенна роль бореальных видов (152 таксона). Арктоальпийские виды не находят благоприятных условий для своего развития в исследуемом водоеме (21 таксон). Преимущественно это водоросли из отдела ВасШапорИуМ.

Большая часть водорослей относится к обитателям планктона (287 таксонов). Особенно многочисленны представители этой экологической группы среди зеленых водорослей (хпорококкопык), встречавшихся также н в обрастаниях различных субстратов, особенно высших водных растений. Водоросли обрастании на втором месте (106 таксонов). Среди форм бентоса (96 таксонов) большая часть относится к отделу диатомовых, многие из которых играли определенную роль в перифитоне, а также планктоне.

Распределение водорослей но группам гшюбностп (нндифференты -256, галофобы - 40 и галофплы - 28 таксонов), отражает невысокую степень минерализации вод водохранилища.

Активная реакция вода является одним из важных факторов, влияющих на состав водорослей в водоеме. Как и в предыдущем случае, нндифференты - наиболее многочисленная группа в водохранилище (102 таксона). Им несколько уступают алкалифнлы (78 видов, разновидностей и форм), предпочитающие слабощелочные воды. Относительная многочисленность представителен этой группы вполне соответствует слабощелочной реакции воды, наблюдаемой в летние и осенние месяцы.

6. АЛЬГОЦЕНОЗЫ ВОДОХРАНИЛИЩА 6.1. ФИТОПЛАНКТОН 6.1.1. Таксономический состав

Фитопланктон Приморского водохранилища - охладителя представлен 236 видами (50,2 % от общего числа, 244 видовыми и внутривидовыми таксонами).

Зеленые водоросли на первом месте по числу видов - (126, 54,8%, 128 таксонов с разновидностями и формами). Как и в целом в альгофло-ре, в планктоне была высока роль представителей порядка СМотоссос-cales - 84 вида, многие из которых имели высокое обилие, a Pediastrum simplex доминировал в водохранилище.

Диатомовые на втором месте - 41 вид, 45 таксонов, (17,8 %). Часть из них относится к формам бентоса и обрастаний, однако они играли определенную роль в планктоне - виды родов Cymbella, Pinnularia, Gomphonema, Surirella. Типичными планктерами из этого отдела являются представители класса Centrophyceae, имевшие высокую биомассу в течение всего периода исследований, а также некоторые виды из класса Pennalophyceae - Asterionella Jormosa, Nitzschia acicularis, Synedra rumpens и др., в массе развивавшиеся в отдельные сезоны.

Синезеленые водоросли (26 видов), преимущественно из класса Chroococcophyceae (18), летом и осенью доминировали по численности в

водохранилище. Г'ормогониевые (Aphanizomenoii jlos-aquae и ЛпаЪаепа scheremetievii) так же в массе развивались в планктоне в летние месяцы.

Эвгленовые (15 видов), как правило, не имели высокой численности, но некоторые крупноклеточные формы (Trachelomonas oblonga, Т. volvocina) в отдельные периоды входили в состав субдоминантов.

Фитопланктон Приморского водохранилища-охладителя слагался преимущественно типично планктонными видами, широко распространенными в различных климатических зонах, большинство из них индифферентны по отношению к солености и активной реакции воды.

6.1.2. Активность

Группа высокоактивных (Юрцев, 1968) видов составила всего 9 таксонов видового и внутривидового ранга. Все они, за исключением Monoraphidium сотогшт и Didymocystis planctónica, имели высокое обилие на протяжении всего периода исследования -0,1-1,0 мг/л и более.

Активные виды представлены 7 таксонами. Из них только Peridi-nium aciculiferum и Asteríonella formosa непродолжительное время (осенью п весной) входили в состав доминирующего комплекса, но в остальные периоды не имели высокой биомассы.

Большая часть представителей планктона относится к малоактивным (32 таксона) и неактивным (196 таксонов) видам.

6.1.3. Сезонная динамика

Своеобразный термический режим Приморского водохранилища-охладителя вносит существенные изменения в ход сезонной сукцессии водорослей в нем. Нами отмечено интенсивное круглогодичное развитие планктона, что не свойственно для водоемов края.

Биологическая зима в развитии водорослей длилась с декабря по первую половину февраля и характеризовалась наиболее бедным видовым составом фитопланктона (20-25 видов в пробе) и минимальными значениями биомассы за год - 1-2 мг/л (см. рис.). Доминировали в это время диатомеи (Aulacosira islandica, A.distans), встречавшиеся круглогодично, но в остальные сезоны не игравшие существенной роли в планктоне.

С середины февраля начинался рост как видового разнообразия (до 30-40 видов), преимущественно за счет зеленых водорослей, так и биомассы фитопланктона. В это время отмечалось активное развитие Asterionella formosa, на долго которой приходилось до 30-50% от общей биомассы, составлявшей в марте 3-4 мг/л. Доминирование данного вида продолжалось до середины - конца мая.

Летний фитопланктон отличался видовым разнообразием, число видов в количественных пробах доходит до 50-60, более половины из

VI VII V!» IX X XI XII 1 II III IV VI \Ц VIII IX X XI XII I II III IV

Рис. Сезонная динамика численности (а) и биомассы (6) фитопланктона Приморского водохранилища. • общая в центре, ~ •Diлophyta г

■ общая в районе устья талого канала.

- Cyaлophyta,

БасИ1аг1 орЪу1а, СЫогорЬу1а.

них приходились на зеленые (хлорококковые) водоросли. Некоторые из дссмидневых - Cosmarium bioculatum, Cosmoaslrum dilatalum, Siaurastrum paradoxuni, Raphidiastrum quaelrangulare, Clo.uerium acuium vnr. linea и др. также являлись постоянным компонентом летнего фитопланктона, но они редко имели высокую численность и биомассу и существенно не влияли на общее обилие.

Для водорослей планктона в летние месяцы было характерно наличие нескольких инков, обусловленных развитием доминантов -l'ediasiruim siniplex и Aulacosira granúlala, на долю которых приходится 40-75% общей биомассы. В это время зеленые занимали первое место по биомассе, диатомовые и сннсзелсныс - второе-третье. При этом синезеле-ные (Microcystis aeruginosa, М. pulverea, Woronichinia naegeliana, Gornpho-sphaeria lacustris) доминировали по численности.

В июле, как правило, наблюдалась депрессия в развитии водорослей, вызванная, вероятно, прессом зоопланктона; при этом снижается как их обилие, так и разнообразие.

На протяжении летнего периода иногда отмечалось несколько (до 3-4) кратковременных вспышек развития Peridinium aciculiferum из дннофитовых; 91.08.08 было отмечено кратковременное "цветение" водохранилища, вызванное массовой вегетацией этого вида.

Во второй половине октября обычно начиналось снижение разнообразия и обилия видов практически из всех отделов, за исключением диатомовых. Их биомасса становилась близка к таковой зеленых и в дальнейшем представители этого отдела выходили на первое место; Aulacosira granúlala доминировала в планктоне до ноября.

"Осенний" период развития фитопланктона являлся наименее продолжительным (ноябрь-декабрь) и характеризовался незначительным видовым разнообразием при доминировании динофитовых водорослей -l'eridinium aciculiferum.

6.1.2. Горизонтальная структура

Поскольку Приморское водохранилище-охладитель является мелким. хорошо перемешиваемым водоемом с выраженной циркуляцией водных масс от сброса к водозабору, распределение водорослей но акватории отличается равномерностью. При этом, летом и в начале осени не наблюдалось закономерной зависимости видового разнообразия, а также обилия фитопланктона от степени подогрева, как это свойственно для непроточных и малопроточных водохранилищ-охладителей (Гидробиология водоемов-охладителей, 1989). Разница в числе видов между участками с различным термическим режимом, как правило, не превышала 10% и была незакономерной.

В зимние и весенние .месяцы тенденция к увеличению видового разнообразия, численности и биомассы в зонах, испытывающих влияние подогрева, более выражена.

6.1.3. Вертикальное распределение Летом, как правило, наблюдалась концентрация водорослей в верхнем метровом слое воды, где создавались благоприятные световые условия для вегетации водорослей. Особенно сильно эта тенденция была выражены в период слабых ветров, когда у поверхности сосредотачивались сииезеленые водоросли с тазовыми вакуолями, а также подвижные динофитовые. Зеленые водоросли при этом были относительно равномерно распределены в водлоп толще, для диатомовых отмечалось закономерное повышение обилия в придонных слоях, обусловленное оседанием их тяжелых панцирей.

6.2. ПЕРИФИТОН И БЕНТОС Данная экологическая группировка в Приморском водохранилище отличалась наибольшим видовым разнообразием. Практически все встре-чеиные в водохранилище водоросли входили в ее состав.

Как и фитопланктон, перифитон и бентос исследуемого водоема характеризовался круглогодичной интенсивной вегетацией. Одними из основных факторов, определявших их видовой состав, а так же степень развития, являлись температура, особенности динамики водных масс и разнообразие субстратов.

На основе доминантного подхода (Комалтынов, 1994) было выделено 3 основных типа сообществ водорослей:

1) нитчатых зеленых водорослей,

2) с доминированием Phormid'ntm ambiguum,

3) сообщества диатомовых водорослей.

Первый тип наиболее широко распространен в водохранилище, кроме этого, он был представлен в теплом и холодном каналах. Формировался он, как правило, среди зарослей высших водных растений, а также на камнях и искусственных субстратах, преимущественно на участках, наименее затронутых влиянием подогретых вод. Среди выделенных сообществ данное отличалось наибольшим видовым разнообразием. В нем доминировали макроскопические нитчатые водоросли -Stigeoclonium tenue, Cladophora pacta, Ulothríx zonala, Spirogyra sp. ster., Oedogonium sp. ster. Экологические условия конкретного местообитания, определяли степень их развития и доминирующий вид.

Макроскопические зеленые водоросли служили субстратом дли развития микроводорослси, прежде всего диатомовых из родов Navícula,

Pinnularia, Nitzschia, Sywdra. Несмотря на обилие видов, большинство из них не развивалось в значительных количествах, и лишь немног ие -S'avicula cryptocephala, Nitzschia palea var.palea, Synedra rumpens var. familiaris, S. acus, Cymbella vemricosa, C. túmida встречались нередко.

Большим разнообразием в обрастаниях отличались зеленые водоросли из порядков Chlorococcales и Desmidióles. Они так же предпочитали участки с незначительной динамикой водных масс и в каналах были менее разнообразны. Как и в случае с диатомовыми, лишь немногие виды отличались высокой численностью - Pediastrum simplex, Dictyosphae-rium pulchellum, Scenedesmus quadricauda, S. opoliensis, S. denticulatus, S. falcaiiis, а также Didymocysñs planctónica, Monoraphidium contortum, M griffithii, Crucigeniella apicvlata, Crucigenia quadrata. Почти все они интенсивно развиваются и в планктоне, однако, в обрастаниях были более обильны. Из десмидиевых часто встречались Cosmoastrum dilatatum, С. disputaium, Cosmarium bioculatum, С. pimctulatum, С. garrolense, С. vari-olatitm, Staurastrum paradoxum, S. chaetoceros, S. furcatum, Raphidiastrum quadrangulare, Closterium acutum var. linea, С. exiguum.

Рассматриваемое сообщество имело хорошо выраженную сезонность развития. На большей части водохранилища оно развивается только в период свободный от льда (с мая по ноябрь), однако отдельные виды вегетировали постоянно, причем, зимой иногда более интенсивно, чем летом.

Другой тип сообщества - с доминированием Phormidium ambiguum был характерен для теплого канала. Основным субстратом для его развития являлись камни откосов капала и погруженные в воду предметы, хотя он встречался и на водных растениях. Данное сообщество отличалось бедностью видового состава; как правило, здесь встречались виды водорослей, осевшие из планктона - Aulacosira granúlala, Cyclotella stel-ligera, С. menegheniana, Pediastrum simplex и некоторые другие, а формы, свойственные перифитону других участков водохранилища, были редки. Иногда среди P. ambiguum отмечались единичные нити других сннезеленых водорослей - Oscillatoria tenue, O.Jormosa.

В зимние месяцы на глубине 0,0-0,2 м в незамерзающей части водохранилища интенсивно развивались виды виды из родов Cymbella и Gomphonema. Особым обилием отличалась С. ven tricosa, образовывавшая крупные кустистые колонии, нередко на них в массс развивались виды из рода Synedra. Активная вегетация диатомовых продолжалась очень непродолжительное время - январь -март, в остальные месяцы обрастания на тех же участках отсутствовали (апрель-май), либо были пред-

ставлены шггчатыми зелеными водорослями и сопутствующим им комплексом видов (июнь-октябрь).

7. КАЧЕСТВО ВОДЫ ВОДОХРАНИЛИЩА-ОХЛАДИТЕЛЯ И ЕГО ТРОФНОСТЬ

Наибольшее число водорослей, обнаруженных в водохранилище (112, 21,3%), относится к бетамезосапробионтам. Практически все виды, имевшие высокую численность и биомассу в альгоценозах, являются бе-тамезосапробионтами - Aulacosira granulata, виды рода Cyclotella, Tra-chelomonas, Microcystis aeruginosa, Aphanizomenon flos-aquae, почти все хлорококковыс. Виды, входящие в состав этой индикаторной группы, имели большой вес во всех отделах, только среди диатомовых была выше доля олигосапробпопгов (76 против 47). За счет представителей отдела Bacillariophyia эта индикаторная группа оказалась на втором месте. Из олигосапробионтов только Asterionella Jormosa имела высокую численность и биомассу, остальные водоросли из данной группы, развивавшиеся преимущественно в бентосе и обрастаниях (виды из родов Fragilaria, Eunotia), а также планктоне (виды рода Gloeocapsa, Snowela rosea), редко достигали высокой степени обилия.

Альфамезосапробнонты занимают третье место (14 таксонов, 12,7%). Наибольшим числом видов в этой группе представлены диатомовые и синсзеленые водоросли. Некоторые из них (Nitzschia рака, Nari-cula cryptocephala, Phacus longicauda, Oscillatoria Jormosa, O. princeps) играли определенную роль в планктоне и бентосе.

Ксеносапробионты во флоре насчитывают шесть видов.

Несмотря па то что во альгофлоре присутствуют ксеносапробионты, а олигосапробионты насчитывают значительное число видов, воды Приморского водохранилища-охладителя можно рассматривать как типично бетамезосапробные, поскольку водоросли, относящиеся к первым двум группам, как правило, не имели высокой численности и биомассы. В то же время практически все доминанты и субдоминанты (в том числе и из диатомовых) как планктона, так бентоса и обрастаний принадлежат к бетамезосапробионтам.

За период исследования величина индекса сапробности вод водохранилища изменялась в незначительных пределах - 1,74-2,2 зимой и 1,82-2,6 летом, что подтверждает ранее сделанные вывод.

В районе устья р.Контровод величина индекса сапробности (S>2,2), и видовой состав фитопланктона (массовое развитие Pandorina morurn, видов рода Euglena) свидетельствовали о загрязнении вод органическими веществами.

38 нндов (9,2%) водорослей Приморского водохрапилнща-охла-дптеля являются нп/ткагорами трофносш (llcinoncn, ¡980). Uoumiuiii-ство in них - 34 (8,2%) относятся к индикаторам звгрофиых условии. Индикаторов олиготрофии в водохранилище было встречено четыре. Это Dialoma vulgare, Cosniarium contractant, V.uasmm elegans и Dinnbryon xt-rtularia; только последний вид развивался в водохранилище в заметных количествах.

Таксономическая структура альгофлоры, состав доминирующих комплексов (Reynolds, 1982, 1984), средняя за вегетационный сезон (июнь-октябрь) биомасса фитопланктона (5-8 мг/л) также характер)! -гот Приморское водохранилище-охладитель как типично звтрофшлй водоем.

В Ы В О Д Ы

1. Впервые в регионе детально изучен видовой состав водорослей водохранилища-охладителя тепловой электростанции. Выявлено 444 вида (с разновидностями и формами 513 таксонов), относящихся к 7 отделам, 10 классам, 23 порядкам, 64 семействам, 142 родам; 70 таксонов впервые приводится для пресноводных водоемов края и 200 ;щя водохранилищ.

2. Зеленые (209 видов, 213 таксонов), диатомовые (136 видов. î 82 таксона) и синезеленые (43, 48.) водоросли отличались наибольшим разнообразием по флоре. Представители этих таксономических труни играли основную роль в сложения альгоценозов водохранилища.

3. В альгофлоре высока роль порядков Kapitales (105), Ciiluru-coccales (105 видов), Desmidiales (78), а так же семейств Desmidiaceae (58 видов), Nciviculaccae (38), Euglenaceae (30) и некоторых других. Наибольшим числом видов представлены роды Cosniarium (29), Closterium (20), Trachelomanas (19), Nitzschia (18), Cymbeila (16), Naxicula (15), Pinnularia (13), Scenedesmus (13), Eunotia (II) и Staurastrum (11). Их спектр отражает экологические особенности водоема и является типичным для альгофлор региона.

4. Сравнение видового состава водорослей исследованного водоема с альгофлорамн озер п водохранилищ края позволяет говорить о высокой специфичности альг офлоры Приморского водохранилища.

5. В пколого-т'еографическом отношении флора представлена преимущественно планктонными, широко распространенными видами, обитающими в пресных водоемах и предпочитающими нейтральные или щелочные условия.

6. Впервые для водоемов края в Приморском водохранилище отмечено интенсивное круглогодичное развитие водорослей планктона, бентоса и обрастаний,обусловленное поступлением в водохранилище подогретых вод.

7. Из 444 видов, обнаруженных в водохранилище, были встречены в планктоне 230 (51,8%). Как и в целом в алы офлоре, здесь была высока роль представителей отделов зеленых (126 видов), диатомовых (41) и синезеленых (26 видов) водорослей. Проведенный анализ "активности" показал, что большинство их них относится к [-руинам неактивных (196) и малоактивных (32) видов.

8. Для сезонного развития фитопланктона в исследованном водоеме характерно наличие трех основных пиков обилия - весеннего, обусловленного массовой вегетацией диатомовых, ранне- и поздпелегнего -диатомовых и зеленых водорослей. При этом отмечены следующие изменения в составе доминантов: Aulacosira Islandica + A. distans (зима) -Asterionella Jomiosa (весна) - Aulacosira granúlala + Pediastrum simplex (лето) - Peridinium aciculiferum (поздняя осень).

9. Максимальная за период исследования численность фитопланктона составила 79 ООО тыс.кл/л, а биомасса 21,781 мг/л.

10. Горизонтальное распространение фитопланктона летом и осенью отличалось равномерностью; зимой и весной на участках, испытывающих подогрев, наблюдалось повышение числа видов планктона, а так же его численности и биомассы. Вертикальное распределение водорослей в значительной мере определялось их видовым составом. Для синезеленых идинофитовых отмечалось концентрирование в верхнем метровом слое, обилие диатомовых обычно возрастало с глубиной, зеленые водоросли были равномерно распределены в водной толще.

И. Сообщества водорослей бентоса и обрастаний водохранилища отличаются наибольшим видовым разнообразием. В их составе отмечены практически все виды, входящие во флору. На основе состава доминантов нами выделены три тина сообществ бентоса и обрастаний: 1) с доминированием макроскопических зеленых водорослей, 2) с доминированием Phormidium ambiguum, 3) сообщества диатомовых водорослей.

12. В составе альгофлоры были встречены представители всех ipynri сапробности, однако наибольшим числом видов отличались бега-мсзосапробионты (112). Величина индекса сапробности на протяжении всего периода исследований характеризовала водоем как бетамезоса-пробный, относящийся к III классу чистоты вод.

13. Состав водорослей-индкаторов трофиостн, а также особенности таксономической структуры альгофлоры, состав доминантов фито-

1S

планктона и колпчеавеипые показатели его развития характеризуют Приморское водохранилище-охладитель как типично эвтрофныи водоем.

Но теме диссертации опубликованы следующие работы:

Кухаренко Л.Л.. Гончаров Л.Л. Водоросли рыбоводных прудов и водохранилища - охладителя тепловой электростанции (Приморский край). Препринт. -Владивосток: Изд-во ДВО РАН, 1991. -42 с.

Гончаров А.А. Фитопланктон водохранилища-охладителя Приморской ГРЭС // Биология и рациональное использование морских и пресноводных гндробпонтов, их роль в экосистемах. Тез. конф. молодых ученых. -Владивосток: ТИНРО, 1993. -С.42-44.

Gontcharov A.A. Seasonal phytoplankton communities in the water-cooling reservoir // Abstr. XV International Botanical Congress. Tokyo, 1993. -Tokyo, 1993. -P.235.

Гончаров А.А. Санитарно-биологические исследования пресноводных водоемов Приморского края (некоторые итоги и перспективы) // Арсеньевские чтения. Матер, региональной научной конф. -Уссурийск: УГПИ, 1993. -С.204-207.

Гончаров А.А. Новые для Приморского края виды Chlorophyta II Альгология, -1995. -Т.5. -N3. -С.300-303.