ИВМ СО РАН Поиск 
Экспедиции
институт
структура
сотрудники
конференции
семинары
ученый совет
совет молодых ученых
комиссия по РИД
техническая база
история
фотогалерея

исследования
разработки
экспедиции
эл. архив
годовые отчеты

ссылки
библиотека
документы
адреса и телефоны
 

Гидробиологический мониторинг Красноярского водохранилища, 2009 г.

Экспедиционный отряд отдела вычислительной физики ИВМ СО РАН выполнял полевые работы в средней части Красноярского водохранилища по экспедиционному гранту СО РАН (Постановление Президиума СО РАН от 29.04.2009 г. № 133, Приложение 2).

Продолжительность работ: с 05.06.09 г. по 05.08.09 г.

Штатные сотрудники экспедиционного отряда: Апонасенко А. Д., Щур Л. А., Макарская Г. В.

В период экспедиционных работ выполнен сбор первичных данных по исследованию бактерио- и фитопланктона на Новоселовском, Приморском, Щетинкинском плесах и Приплотинном участке. В средней части водохранилища исследованы заливы Кома, Змеевка, Глядень, Сисим, Даурский, Шахабаиха, Дербина, Вознесенка.

Пополнена сводная база данных бактерио- и фитопланктонных звеньев трофического цепи водоема. Определение характеристик, которых позволит дополнить динамику изменении физиологического состояния и функционирования в течение вегетационного периода 2009 г. Всего для анализа отобрано по 35 проб.

Выполнен сбор первичных данных по исследованию оптических и флуоресцентных параметров вод водоема. Во всех пробах воды измерялась концентрация хлорофилла фитопланктона, содержание растворенного органического вещества по его флуоресценции, содержание взвешенного вещества по рассеянию света. Проведена регистрация флуоресцентных характеристик в различных фильтратах.

Выполнен сбор первичных данных по исследованию морфометрических характеристик и состояния системы гемоиммуногенеза наиболее распространенных видов ихтиофауны (окунь, лещ, плотва) в средней части водохранилища. Обследовано 247 особей, каждая из которых охарактеризована по 8 параметрам, включающим численность лейкоцитов и эритроцитов, содержание гемоглобина, функциональную активность антигенактивированных фагоцитирующих клеток крови по данным хемилюминесцентного анализа, возраст, половая принадлежность, вес, размеры тела. Исследования проведены в посленерестовый период при температурных условиях водной среды, соответствующих средне летним (20-22°С), и среднем уровне водонаполненности водохранилища.

Отчет

По данным, полученным в исследованиях нескольких лет, в Красноярском водохранилище не обнаружено четко выраженной связи между биомассой бактерио- и фитопланктона ($\textit{B}$${}_{b}$ и $\textit{B}$${}_{f}$). Соотношение между биомассами бактериопланктона ($\textit{B}$${}_{b}$) и фитопланктона ($\textit{B}$${}_{f}$) в водохранилище варьирует в диапазоне около двух порядков, причем изменения отношения $\textit{B}$${}_{b}$/$\textit{B}$${}_{f}$ обусловлены фактически только изменениями величин биомассы фитопланктона. Степень развития микробиальных организмов определяется, с одной стороны, трофическими ресурсами, которые поставляет фитопланктон, с другой — выеданием метазойным планктоном, то есть регулируется в рамках трофической сети «снизу» и «сверху». Бактериопланктон активно выедается многими простейшими и тонкими фильтраторами зоопланктона (влияние «сверху»). В то же время его обилие часто лимитируется растворенным органическим веществом и, таким образом, тесно зависит от углеродного метаболизма фитопланктона (влияние «снизу»), поэтому увеличение или снижение продукции фитопланктона приводит к аналогичному отклику бактерий.

Гетеротрофные планктонные бактерии не только главные потребители растворенного органического вещества (РОВ) в водных экосистемах, но они также преобразуют значительную долю низкокачественного РОВ в высококачественный корпускулярный органический углерод, доступный для более высоких трофических уровней. Следовательно, они занимают стержневое положение в водной трофической структуре и осуществляют передачу веществ к микробным круговоротам пищевой петли в пелагических экосистемах.

В водохранилище отмечено, что при увеличении биомассы водорослей не отмечается роста первичной продукции, в связи с чем удельная первичная продукция падает с увеличением биомассы фитопланктона практически по обратной зависимости: $\textit{P}$${}_{f}$/$\textit{B}$${}_{f}$=$\textit{B}$${}_{f}$${}^{-0.98}$ (r=0.82). При возрастании биомассы водорослей наблюдается также снижение удельной деструкции органического вещества ($\textit{R}$/$\textit{B}$${}_{f}$) по степенной зависимости $\textit{R}$/$\textit{B}$${}_{f}$ =$\textit{ B}$${}_{f}$${}^{-0.92}$ (r=0.85). При увеличении отношения $\textit{B}$${}_{b}$/$\textit{B}$${}_{f}$, т.е. увеличении бактериальной биомассы на единицу биомассы фитопланктона удельная первичная продукция возрастает. Связь между отношением $\textit{B}$${}_{b}$/$\textit{B}$${}_{f}$ и $\textit{P}$${}_{f}$/$\textit{B}$${}_{f}$ хорошо аппроксимируется линейной зависимостью $\textit{P}$${}_{f}$/$\textit{B}$${}_{f}$=2.84($\textit{B}$${}_{b}$/$\textit{B}$${}_{f}$) с коэффициентом корреляции r=0.81.

В горизонтальном распределении численности и биомассы фитопланктона вдоль водохранилища в июне 2009 г. наблюдается увеличение биомассы на Приплотинном участке от Новоселовского плеса к плотине от 0.78 до 3.24 мг/л (рис.). В распределении численности большее значение имеет еще и размер клеток, который в нашем случае увеличивается от Новоселовского плеса к плотине.

Рис 1
Рис 1. Горизонтальное распределение численности (N, млн. кл/л) и биомассы (мг/л) фитопланктона вдоль Красноярского водохранилища в июне 2009 г. Стрелка указывает направление течения.

Степень сложности фитопланктонного сообщества, или разнообразие их структуры, рассчитываемая через индекс Шеннона ($\textit{H}$${}_{b}$) по биомассе, является отражением темпов скорости роста отдельных видов от доступности питательных веществ. Значительные колебания $\textit{H}$${}_{b}$ (0.61 до 3.08) указывают на переход фитопланктона от полидоминантной структуры к монодоминантной. На Новоселовском и Приморском плесах $\textit{H}$${}_{b}$ составляла 2.28-3.08 за счет равномерного вклада в биомассу различных таксонов. На Щетинкинском плесе и Приплотинном участке значения $\textit{H}$${}_{b}$ значительно снизились до 0.61-1.21 за счет вклада холодолюбивого, b-мезосапробного таксона $\textit{A. islandica}$ (80 — на Щетинкинском плесе и 88 % — в Приплотинном участке).