reforef.ru 1

ОСОБЕННОСТИ СЕЗОННОЙ И СУТОЧНОЙ ДИНАМИКИ СИНЕЗЕЛЕНЫХ ВОДОРОСЛЕЙ, ВЫЗЫВАЮЩИХ "ЦВЕТЕНИЕ" ВОДЫ КУЙБЫШЕВСКОГО ВОДОХРАНИЛИЩА

Л.Ю. Халиуллина


Институт экологии природных систем Академии наук Республики Татарстан, Казань

SEASONAL AND DIURNAL DYNAMICS OF BLUEGREEN ALGAE
OF THE KUIBYSHEV RESERVOIR
L.Y. Chaliullina


Institute of Ecology of Nature Systems, Tatarstan Republic Academy of Sciences, Kazan, Russia

Синезеленые водоросли – широко распространенные доминанты фитопланктона Куйбышевского водохранилища. Были проведены исследования сезонной и суточной динамики Microcystis aeruginosa f. flos-aquae (Wittr.) Elenk., Anabaena flos-aquae Breb., Anabaena scheremetievi Elenc. и Aphanizomenon flos-aquae (l.) Ralfs., одних из наиболее известных и хорошо изученных представителей синезеленых водорослей, вызывающих "цветение" воды и оказывающих токсичное воздействие на гидробионтов.

Пробы воды отбирались на двух участках Куйбышевского водохранилища – в полузакрытом заливе вблизи г.Казани в районе п. Победилово и на открытой литорали на территории Сараловского участка Волжско-Камского государственного заповедника. Первый участок испытывает на себе влияние сточных вод очистных сооружений г. Казани; второй участок относится к чистой зоне, где антропогенное воздействие сведено к минимуму.

Наибольшие показатели качественных и количественных характеристик синезеленых водорослей характерны для участка с замедленным течением, защищенными берегами и подверженного антропогенному загрязнению в районе п. Победилово. Общая численность исследованных видов синезеленых водорослей в Победилово в 2,5-3 раза превышают общую численность в Саралах. Причем, если численность водорослей в Сараловском участке на 99% обусловлена развитием вида A. flos-aquae, то в Победилово почти в равных долях участвуют более токсичные и нежелательные виды синезеленых, такие как виды родов Microсystis, Anabaena, типичные компоненты мелководных, богатых биогенами, хорошо прогреваемых водоемов.


Ход сезонных изменений общей биомассы и численности синезеленых водорослей в водохранилище в течение вегетационного сезона имеет двухвершинный характер с максимумом в середине июля и в конце августа.

Численность и биомасса A. flos-aquae исследованных участков по количеству и динамике практически совпадают. Ход же сезонной динамики других видов исследованных нами синезеленых водорослей заметно различается. Максимум развития видов рода Microcystis в Победилово наступает к концу июля – началу августа. В Саралах повышение содержания этих видов наступает гораздо позже – к концу августа, и их количество на порядок ниже в сравнении с Победилово.

Для изучения суточной динамики численности и биомассы, а так же вертикальной миграции M. aeruginosa и A. flos-aquae пробы воды брали через каждые 2 часа круглосуточно с глубин 0.5, 2, 4, 7 м в русловой части и с глубин 0.5, 1, 1.5 м в прибрежных мелководьях Волжско-Камского плеса Куйбышевского водохранилища.

Численность и биомасса M. aeruginosa и A. flos-aquae в одних и тех же точках отбора и горизонтах водной толщи в течение суток существенно изменяются даже при отсутствии сгонно–нагонных, ветровых и стоковых перемещений воды. При наличии вышеупомянутых явлений характер суточной миграции также меняется незначительно. Для M. aeruginosa характерно скопление в поверхностных слоях между полуночью и 9 ч. утра, причем большая часть содержится не на самой поверхности, а на глубине 0.5-2 м. К полудню наблюдается массовое опускание организмов к придонным слоям воды, после 15 часов максимальное количество клеток M. aeruginosa обнаруживается на горизонте 4-5 м и к вечеру опять поднимается до 1.5-2 м.

Несколько по другому ведет себя A. flos-aquae. Максимальная численность клеток этой водоросли на поверхности нами была отмечена в первой половине дня – с 6 до 12 часов. С этого момента нитчатые колонии A. flos-aquae начинают опускаться ко дну и к 15 часам основная масса водорослей находится на глубине 2 м. И только с 18 часов наблюдается массовое опускание колоний к придонным слоям воды, которые пребывают там до утренних часов.


Таким образом, амплитуды колебаний количества клеток исследованных водорослей на различных горизонтах совершенно не совпадают, и наблюдается противоположная направленность их движения в течение суток. Выделение веществ, задерживающих рост других представителей альгофлоры, доказано для M. aeruginosa и A. flos-aquae, причем начало выделения активных метаболитов клетками этих организмов совпадает с интенсификацией процессов их жизнедеятельности и наиболее интенсивно ингибиторы роста продуцируются в период логарифмической фазы их роста (Сиренко и др., 1978).

В основном, в период интенсивного "цветения" в гидробиоценозе доминирует один вид возбудителей "цветения" в силу действия принципа конкурентного исключения видов (Macan, 1973). Многолетние исследования, проведенные нами на Куйбышевском водохранилище, показывают, что возбудителями "цветения" в данном водоеме из года в год являются M. aeruginosa, A. flos-aquae и представители рода Anabaena, Oscillatoria, что характерно почти для всех равнинных водохранилищ средней полосы. При этом A. flos-aquae встречается практически круглый год, за исключением февраля – марта, и интенсивно развивается с мая по сентябрь, тогда как M. aeruginosa появляется в гидробиоценозе только в конце июня. Также характерной особенностью M. aeruginosa является его пребывание в воде только в самые жаркие периоды лета и в штилевую погоду. И только в годы с низким уровнем воды в водохранилище и продолжительным жарким летом эта водоросль может довольно интенсивно развиваться до октября.

Вероятно, возможность находиться на различных горизонтах и расхождение по времени всплывания M. aeruginosa и A. flos-aquae в течение суток, позволяет сосуществовать этим, в принципе антогонистическим организмам, тем более в периоды, когда оба вида испытывают достаток в обеспечении биогенными элементами. Полученные нами гидрохимические данные указывают на существенное значение вертикальной миграции в жизнедеятельности этих водорослей и в первую очередь в обеспечении клеток соединениями азота за счет его наиболее восстановленных форм.

Безусловно, механизм такого поведения и сосуществования этих популяций водорослей требует тщательного изучения, и в первую очередь на уровне физиологии клеток.