Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Зоопланктон озера Тунайча и его изменение под влиянием опреснения

ВАК РФ 03.00.18, Гидробиология

Содержание диссертации, кандидата биологических наук, Заварзин, Денис Сергеевич

ВВЕДЕНИЕ.

1. ФИЗИКО-ГЕОГРАФИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАЙОНА ИССЛЕДОВАНИЙ.

1.1. Географическое положение и морфология водоема.

1.3. Гидрология и гидрохимия озера.

2. МАТЕРИАЛ И МЕТОДИКА.

3. ВИДОВАЯ СТРУКТУРА ЗООПЛАНКТОНА ОЗЕРА.

3.1. Видовой состав.

3.2. зоогеографическая характеристика.

3.3. Распределение зоопланктеров по биотопам.

3.4. Характеристика массовых видов.

3.5. Сравнение зоопланктона оз. Тунайча и ряда гидрологически сходных солоноватых водоемов.

4. ПРОСТРАНСТВЕННАЯ СТРУКТУРА ЗООПЛАНКТОНА ОЗЕРА.

5. СЕЗОННАЯ ДИНАМИКА ЗООПЛАНКТОНА ОЗЕРА.

5.1 Сезонная динамика пелагического сообщества.

5.2. Сезонная динамика массовых видов и групп озера.

6. ТРОФИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА И ПРОДУКЦИЯ.

7. ИЗМЕНЕНИЯ ЗООПЛАНКТОНА ПОД ВЛИЯНИЕМ ОПРЕСНЕНИЯ

ВЫВОДЫ.

Введение Диссертация по биологии, на тему "Зоопланктон озера Тунайча и его изменение под влиянием опреснения"

Актуальность работы. Исследования внутренних водоемов Сахалинской области в настоящее время заметно отстают от изучения прилегающих морских вод. Особенно это относится к исследованиям зоопланктона. Внутренние водоемы чрезвычайно уязвимы и часто страдают от антропогенного воздействия. Строительство объектов промышленности, сельского хозяйства, использование ресурсов внутренних водоемов требуют детального изучения всех компонентов водных экосистем, в том числе и во временном аспекте.

Озеро Тунайча является одним из крупнейших внутренних водоемов Сахалинской области и отнесено к памятникам природы. Строительство в середине 70-х гг. автодорожного моста и, как результат, обмеление протоки Красноармейская привело к серьезным изменениям гидрологии озера (Микишин и др., 1995). Встал вопрос об изучении произошедших в озере, и в том числе в его биоте, изменений.

В соответствии с договором ХД № 25/01 между Сахалинским областным управлением гидрометеорологии и мониторинга окружающей среды (СахУГМС) и СахНИРО в 2001 - 2003 гг. сотрудники лаборатории прикладной экологии СахНИРО провели ряд комплексных гидробиологических экспедиций на оз. Тунайча. В ходе экспедиции были собраны обширные материалы по фито- , зоо- , ихтиопланктону, бентосу и ихтиофауне озера, а также условиям обитания гидробионтов. Исследования выполнены по тематическому плану НИР СахНИРО и по утвержденной губернатором комплексной программе изучения экологического состояния озера Тунайча при финансовой поддержке Администрации Сахалинской области.

В печатных изданиях материалов по зоопланктону озера крайне мало -имеется одна статья в сборнике «Распределение и рациональное использование водных зооресурсов Сахалина и Курильских островов» (Усова, Филатова, Чернышева, 1980). В то же время, имеющийся архивный материал СахНИРО позволяет провести анализ изменений зоопланктона озера, произошедших после строительства дамбы моста через протоку.

Цель и задачи работы. Целью данной работы является описание микро-и мезозоопланктона озера Тунайча на современном этапе (по данным съемок 2001 - 2003 гг.) и анализ произошедших в зоопланктоне изменений в результате опреснения, вызванного постройкой дамбы на основе имеющихся архивных данных.

Задачами работы определены:

• краткое описание условий обитания зоопланктона в озере;

• описание видового состава, количественных показателей и распределения зоопланктона на современном этапе;

• сравнительный анализ изменений по полученным и архивным данным

Научная новизна. Впервые приводится видовой список зоопланктеров оз. Тунайча после опреснения. Часть видов впервые указываются не только для озера, но и для Сахалинской области. Обнаружено наличие у ЗЬтаскепа торта половозрелых самок без типичных для вида шипов на фурках. Выделены пять сообществ зоопланктеров озера. Для основного из них -пелагического - выделены сезонные фазы развития. Получены сезонные данные по динамике численности и биомассы зоопланктона озера. Проведен анализ изменений произошедших в зоопланктоне озера в связи с опреснением ниже пределов критической солености.

Защищаемые положения. В связи с опреснением водоема произошло изменение видового состава и структурно-функциональных показателей зоопланктона озера, в то время как биомасса осталась практически прежней.

Практическое значение. Результаты исследований, в комплексе с прочими, полученными при проведении на водоеме гидробиологических и гидролого-гидрохимических изысканий, позволят дать рекомендации по проведению работ, направленных на стабилизацию происходящих в озере изменений, а также оценить кормовую базу промысловых и потенциально промысловых рыб озера.

Апробация. Материалы, легшие в основу работы, были доложены на чтениях, посвященные памяти В.Я. Леванидова (БПИ, Владивосток) в 2003 и 2005 гг., на пяти коллоквиумах Отдела прикладной экологии СахНИРО, а также на отчетной сессии СахНИРО в 2002 г. и заседании Ученого Совета СахНИРО в 2005 г.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 6 работ.

Структура и объем работ. Диссертация состоит из введения, семи глав, выводов и списка литературы. Содержит 121 страницу, 62 рисунка, 15 таблиц. Список цитируемой литературы насчитывает 74 работы, из них 6 на иностранных языках.

Заключение Диссертация по теме "Гидробиология", Заварзин, Денис Сергеевич

ВЫВОДЫ

Микро- и мезозоопланктон озера представлен 34 формами организмов из четырех групп: Rotifera (12 форм), СЫосега (5), Сорероба (15) и личинки моллюсков (2). Преобладает микропланктон. Зоопланктон озера представлен широко распространенными видами, эндемики не обнаружены.

На современном этапе зоопланктон состоит из солоноватоводных элементов, попавших в озеро из окружающих морей в номскую фазу плейстоцена, и пресноводных форм, проникающих в озеро в настоящий момент из системы пресных придаточных водоемов системы.

К доминирующим формам пелагиали озера относятся четыре вида - £ 1ако^\>Ш1апа, К. сгис1/огт1з, 8. tenellus и Е. а^гтя. Данная группа видов является обычной для солоноватых лагун Сахалина и прилегающих территорий.

В озере выделяются четыре береговых и одно пелагическое сообщества, последнее из которых является основным. Именно на это сообщество приходится основная часть биомассы зоопланктона водоема.

В горизонтальном распределении зоопланктона пелагиали основную роль, по-видимому, играют ветровое и волновое перемешивание.

В сезонном ходе зоопланктона озера выделяется три фазы развития сообщества, каждая из которых отличается своим доминирующим видом или группой видов. Смена фаз сопровождается снижением численности и биомассы зоопланктонных организмов.

Основу численности зоопланктона озера составляют коловратки, а основу биомассы - копеподы.

Суточная продукция и биомасса достигают максимальных значений летом. Наличие факультативного зоофага Е. несколько снижает величину продукции сообщества, что особенно заметно осенью, когда доля численности эуритеморы максимальна. Невысокие показатели биомассы и продукции зоопланктона подтверждают определение статуса озера как олиготрофного.

К наиболее заметным изменениям в зоопланктоне озера, произошедшим в связи с опреснением вод озера до олигогалинных, относится выпадение из сообществ водоема всех морских видов, в первую очередь, это относится к хищным полифемидам, обитавшим здесь ранее. С их исчезновением из водоема пелагиаль озера осталась без облигатных хищников, уменьшилась доля мезопланктона.

Налицо изменение трофической структуры зоопланктона озера, а вместе с ней и продукции сообщества в целом. С исчезновением из озера облигатных хищников - кладоцер, снизился и рацион зоофагов сообщества, изымающих часть общей продукции зоопланктона, следовательно, возможно некоторое увеличение продукции сообщества. Численность, а соответственно, и биомасса доминирующих видов, в первую очередь, копепод, по-видимому, не претерпели заметных изменений в связи с опреснением.

Библиография Диссертация по биологии, кандидата биологических наук, Заварзин, Денис Сергеевич, Санкт-Петербург

1. Андронникова И.Н. Структурно-функциональная организация зоопланктона озерных экосистем разных трофических типов. СПб.: Наука, 1996.- 189 с.

2. Атлас Сахалинской области. М.: Главное Управление геодезии и картографии при Совете Министров СССР, 1967. - 135 с.

3. Балушкина Е.В., Винберг Г.Г. Зависимость между длиной и массой тел планктонных ракообразных // Экспериментальные и полевые исследования биологических основ продуктивности озер. Л.: Изд-во АН СССР, 1979. С. 58-72.

4. Балушкина Е.В., Винберг Г.Г. Зависимость между массой и длиной тела у планктонных животных // Общие основы изучения водных экосистем. -Л.: Наука, 1979. С. 169-172.

5. Берг Л.С. Разделение территории Палеарктики и Амурской области на зоогеографические области на основании распространения пресноводных рыб // Избр. труды. М.: Изд-во АН СССР, 1962. Т. 5. - С. 320-360.

6. Боруцкий Е.В., Богословский A.C. Зоопланктон озер южного Сахалина // Озера южного Сахалина и их ихтиофауна. М.: Изд-во МГУ, 1964. С. 97140.

7. Боруцкий Е.В. Определитель свободноживущих пресноводных веслоногих раков СССР и сопредельных стран по фрагментам в кишечниках рыб. -М.: Изд-во АН СССР, 1960. 118 с.

8. Боруцкий Е.В., Степанова Л.А., Кос М.С. Определитель Calanoida пресных вод СССР. Л.: Наука, 1991. - 504 с.

9. Брагинский Л.П. Размерно-весовая характеристика руководящих форм прудового зоопланктона//Вопр. ихтиол., 1957. Вып. 9. С. 188-191.

10. Бровко П.Ф. Развитие прибрежных лагун. Владивосток: Изд-во ДВГУ, 1990.- 148 с.

11. Бровко П.Ф., Микишин Ю.А., Рыбаков В.Ф. и др. // Лагуны Сахалина -Владивосток: Изд-во ДВГУ, 2002. 80 с.

12. Броцкая В.А., Зенкевич Л.А. Количественный учет донной фауны Баренцева моря // Тр. ВНИРО. М.: Изд-во ВНИРО, 1939. Т 4. С. 5-126.

13. Дажо Р. Основы экологии. -М.: Прогресс, 1975. 416 с.

14. Демин Л.В. Гидрохимические и гидробиологические условия озера Тунайча. Промежуточный отчет по ХД 113-89 с СахТИНРО по теме «Геоморфолого-экологические исследования озера Тунайча». Владивосток: ДВГУ. 93 с. Арх. № 6075.

15. Заварзин Д.С. Сезонная динамика зоопланктона озера Тунайча (Южный Сахалин) // Тр. СахНИРО. Южно-Сахалинск: Изд.-во СахНИРО, 2003. Т. 5. С. 106-112.

16. Заварзин Д.С. Состав и пространственное распределение зоопланктонных сообществ озера Тунайча (южный Сахалин) по данным летней съемки 2001 г. // Тр. СахНИРО. Южно-Сахалинск: Изд-во СахНИРО, 2004. Т.6. С. 331-338.

17. Заварзин Д.С. Некоторые вопросы сезонной динамики зоопланктона озера Тунайча (южный Сахалин) на современном этапе // Чтения памяти В. Я. Леванидова. Вып. 3. Владивосток: Дальнаука, 2005. С. 95 -105.

18. Заварзин Д.С., Сафронов С.Н. Зоопланктон озера Сладкое (северозападный Сахалин) // Чтения памяти В. Я. Леванидова. Вып. 1. Владивосток: Дальнаука, 2001. С. 187-194.

19. Иванков В.Н., Андреева В.В., Тяпкина Н.В. и др. Биология и кормовая база тихоокеанских лососей в ранний морской период жизни. — Владивосток: Изд-во ДВГУ, 1999. 260 с.

20. Иванова М.Б. Продукция планктонных ракообразных в пресных водах. Л.: Изд-во ЗИН АН СССР, 1985. - 223 с.

21. Кафанов А. И., Лабай В. С., Печенева Н. В. Биота и сообщества макробентоса лагун северо-восточного Сахалина. Южно-Сахалинск: Изд-во СахНИРО, 2003.-176 с.

22. Кафанов А.И., Кудряшов В. А. Морская биогеография: Учебное пособие. М.: Наука, 2000. - 176 с.

23. Киселев И.А. Планктон морей и континентальных водоемов. Л.: Наука, 1969, т. 1.-658 с.

24. Коровчинский Н.М. Современное состояние и проблемы систематики ветвистоусых ракообразных // Современные проблемы изучения ветвистоусых ракообразных. СПб.: Гидрометеоиздат, 1992. С. 4-45.

25. Коровчинский Н.М. Ветвистоусые ракообразные отряда Ctenopoda миро-вой фауны (морфология, систематика, экология, зоогеография). М.: Т-во науч. изд. КМК, 2004. - 410 с.

26. Кутикова Л.А. Коловратки фауны СССР (Rotatoria). Подкласс Eurotatoria (отряды Ploimida, Monimotrochida, Paedotrochida). Л.: Наука, 1970.-744 с.

27. Линдберг Г.У. Крупные колебания уровня океана в четвертичный период. Л.: Наука, 1972. - 548 с.

28. Мануйлова Е.Ф. Ветвистоусые рачки (Cladocera) фауны СССР. -М.-Л.: Наука, 1964.-322 с.

29. Методические рекомендации по сбору и обработке материалов при гидробиологических исследованиях на пресноводных водоемах. Зоопланктон и его продукция. Л.: ГОСНИОРХ, 1984. - 33 с.

30. Микишин Ю.А., Гвоздева И.Г. Развитие природы юго-восточной части острова Сахалин в голоцене. Владивосток: Изд-во ДВГУ, 1996. - 131 с.

31. Микишин Ю.А., Рыбаков В.Ф., Бровко П.Ф. Южный Сахалин. Озеро Тунайча // История озер Севера Азии. СПб.: Наука, 1995. С. 112-120.

32. Монаков A.B. Питание и пищевые взаимоотношения пресноводных копепод. Л.: Наука, 1976. - 170 с.

33. Монаков A.B. Питание пресноводных беспозвоночных. М.: Изд-во ИПЭЭ РАН, 1998.-321 с.

34. Мордухай-Болтовской Ф.Д. Материалы по среднему весу водных беспозвоночных бассейна Дона // Тр. проблемных и тематических совещаний. Вып. II. Проблемы гидробиологии внутренних вод. М—Л.: Изд-во АН СССР, 1954. С. 223-241.

35. Одум Ю. Экология. Т. 2. М.: Мир, 1986. - 376 с.

36. Определитель пресноводных беспозвоночных Европейской части СССР (планктон и бентос) /Л.А. Кутикова, ЯМ. Старобогатов. Л.: Гидрометеоиздат, 1977. 512 с.

37. Определитель пресноводных беспозвоночных России и сопредельных территорий. Т. 1. Низшие беспозвоночные /С.Я. Цалолихин. СПб.: Изд-во ЗИН РАН, 1994.-400 с.

38. Определитель пресноводных беспозвоночных России и сопредельных территорий. Т. 2. Ракообразные /В.Р. Алексеев. СПб.: Изд-во ЗИН РАН, 1995.-632 с.

39. Палий В.Ф. О количественных показателях при обработке фаунистических материалов // Зоол. журн., 1961. Т. 40. Вып. 1. С. 3-6.

40. Поползин А.Г. Проблема зональной типологии озер юга Обь-Иртышского бассейна // Круговорот вещества и энергии в озерных водоемах. М.: Наука, 1967. - С. 283-289.

41. Руководство по методам гидробиологического анализа поверхностных вод и донных отложений /В.А. Абакумов. Л.: Гидрометеоиздат, 1983. -239 с.

42. Рылов В.М. Cyclopoida пресных вод. // Фауна СССР. Ракообразные. Т. 3. Вып. 3. -М.-Л.: Изд-во АН СССР, 1948.-318 с.

43. Рылов В.М. Ветвистоусые ракообразные (Cladocera) // Жизнь пресных вод СССР. Т. 1. М.-Л.: Изд-во АН СССР, 1940. С. 331-355.

44. Рылов В.М. Свободноживущие веслоногие ракообразные (Copepoda) // Жизнь пресных вод СССР. Т. 1. М.-Л.: Изд-во АН СССР, 1940. С. 374-397.

45. Свирская H.JI. Методические указания по исследованию зоопланктона для определения состояния фоновых пресноводных экосистем. — М.: Гидрометеоиздат, 1987.-25 с.

46. Смирнов H.H. Chydoridae фауны мира // Фауна СССР. Ракообразные. Т. 1. Вып. 2. JL: Наука, 1971.-531 с.

47. Смирнов H.H. Macrothricidae и Monidae фауны мира // Фауна СССР. Ракообразные. Т. 1. Вып. 3. JL: Наука, 1976. 327 с.

48. Старобогатов Я.И. Плиоцен-плейстоценовые связи, происхождение и зоогеография малакофауны азиатской окраины Берингии // Биогеография Берингийского сектора Субарктики. Владивосток: ДВНЦ АН СССР, 1986. С. 58-63.

49. Старобогатов Я.И. Фауна моллюсков и зоогеографическое районирование континентальных водоемов земного шара. — JL: Наука, 1970. 372 с.

50. Сущеня JI.M. Интенсивность дыхания ракообразных. Киев: Наукова думка, 1972.- 196 с.

51. Таранец А.Я. К зоогеографии Амурской переходной области на основе изучения пресноводной ихтиофауны // Вестник ДВФАН СССР, 1938, № 22 (5). С. 99-116.

52. Уломский С.Н. К вопросу о методике определения видовой биомассы планктона // Известия ВНИОРХ. Т. XXX. М: Пищепромиздат, 1952. С. 108— 118.

53. Усова Н. П., Филатова В. И., Чернышева Э. Р. О гидробиологическом состоянии озера Тунайча // Распределение и рациональное использование водных зооресурсов Сахалина и Курильских островов. Владивосток: ДВНЦ АН СССР, 1980. С. 8-17.

54. Хатчинсон Д. Лимнология. М.: Прогресс, 1969. - 592 с.

55. Хлебович В. В. Критическая соленость и хорогалиникум: современный анализ понятий // Биология солоноватых вод. Л.: ЗИН АН СССР, 1989. -с. 5-11.

56. Чернышева Э. Р. Материалы по зоопланктону озера Тунайча. Отчет о НИР. Южно-Сахалинск: СахТИНРО. Арх. № 4074. 1978. 4 с.

57. Чернышева Э. Р. К исследованиям зоопланктона оз. Тунайча. Отчет о НИР. Южно-Сахалинск: СахТИНРО. Арх. № 4749. 1981. 8 с.

58. Численко Л.Л. Номограммы для определения веса водных организмов по размерам и форме тела. Л.: Наука, 1968. - 105 с.

59. Шорыгин А.А. Питание, избирательная способность и пищевые взаимоотношения некоторых Gobiidae Каспийского моря // Зоол. журн., 1939. Т. 18. Вып. 1. С. 27-51.

60. Asami Н., Ito Y. Population dynamic and production of Sinocalanus tenellus (Kikuchi) (Copepoda, Calanoida) in Lake Abashiri, a brackish water, eastern Hokkaido, Japan // Bull. Plankton Soc. Jap., 2003. 50. № 2. C. 67-78.

61. Asami H. Early life ecology of Japanese smelt (Hypomesus nipponensis) in Lake Abashiri, a brackish water, eastern Hokkaido // Sci. rep. of HFES, №. 67. -Yoichi, Japan, 2004. P. 1-79.

62. Heron G.A. Seven species of Eurytemora (Copepoda) from northwestern North America // Crustaceana, 1964. Vol. 7 Part 3. p 199-211.

63. Schoener T. W. Nonsynchronous spatial overlap of lizards in patchy habitats //Ecology, 1970. Vol.51, № 3. P. 408-418.

64. Starobogatov, Ya.I. Taxonomy and geographical distribution of crayfishes of Asia and East Europe (Crustacea, Decapoda, Astacoidei).// Artropoda Selecta. -1995. Vol. 4, No. 3-4. P. 3-25.