CC BY
41
УДК 556.55
ЛИМНОЛОГИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ В ЮГО-ВОСТОЧНОЙ ЧАСТИ САМАРСКОЙ ЛУКИ. ПОЛОЖЕНИЕ В ЛАНДШАФТЕ, ГИДРОЛОГИЧЕСКИЕ И ГИДРОХИМИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ВОДОЕМОВ
© 2001 В.Н. Паутова
Институт экологии Волжского бассейна РАН, г. Тольятти
Рассмотрены природные условия, гидрологические и гидрохимические особенности водоемов, расположенных в юго-восточной части Самарской Луки. Показаны параметры их сход-
ства и различия.
До недавнего времени основными объектами исследований ИЭВБ РАН были гигантские водные экосистемы, образовавшиеся на Нижней Волге при зарегулировании ее стока - экосистемы Куйбышевского, Саратовского и Волгоградского водохранилищ. Начало изучения малых водоемов, как это видно и из ряда статей настоящего выпуска, было связано с выполнением социальных заказов.
По отношению к водоемам Самарской Луки - это проблема водоснабжения г. Самары, для решения которой Гидроэкологической научно-производственной и проектной фирмой ГИДЕК разрабатывался проект забора воды из ее Рождественского подземного месторождения, расположенного в юго-восточной части Самарской Луки. Работы, выполненные по договору с этой организацией в 1998 г., создали предпосылки к началу полномасштабных исследований организации и функционирования экосистем малых водоемов на ее территории. Так, сотрудницей национального парка "Самарская Лука" Е.И. Малиновской[ 1 ] были составлены карта-схема водных объектов и их аннотированный список - по собственным наблюдениям, сведениям, полученным от лесников, местных жителей и из литературных источников, а экологов института заинтересовали первые полученные результаты.
Этот интерес был поддержан Государственным Комитетом по экологии и охране природы Самарской области с оформлением договора "Инвентаризация водоемов национального парка Самарская Лука" (руководи-
тель - Г.С. Розенберг, ответственный исполнитель - В.Н. Паутова). В задачи исследований 1999 г. входила оценка качества воды и санитарного состояния водоемов юго-восточной части Самарской Луки с последующей их паспортизацией. Поэтому программа наблюдений была составлена на основе нормативных документов, определяющих проведение такого типа работ [2-5], и при их выполнении использовались стандартные методы отбора и обработки проб.
В комплексных исследованиях гидрохимическими анализами занимались М.Д. Поспелова (цветность, содержание главных анионов, железа, кремния), А.П. Поспелов (рН, содержание натрия и калия), М.Ю. Горбунов (взвешенное вещество, жесткость, содержание кальция и магния), В.И. Номоконова (формы азота и фосфора), М.В. Уманская (концентрация растворенного кислорода и содержание легкоокисляемого органического вещества по БПК5). Гидробиологические наблюдения проводили Е.И. Малиновская (флора высших водных растений), О.Г. Тишакова (фитопланктон), В.И. Номоконова (содержание хлорофилла "а"), М.В. Уманская (бактериоп-ланктон), С.В. Быкова и В. В. Жариков (протозоопланктон), Е.П. Романова (зоопланктон), А.А. Шошин (мейобентос). Начальником экспедиций, длившейся с 28 апреля до 12 ноября с ежемесячным отбором проб, была Е.П. Романова. Отдельные результаты комплексных исследований уже опубликованы в виде тезисов различных совещаний и конференций [6-9], из них тезисы М.Ю. Горбунова и др. - сокращенный вариант заклю-
чительной главы отчета, переданного в Госкомитет по экологии и охране природы Самарской области. Подробнее отражены в печати материалы микробиологических наблюдений [10]. Попытка представления гидрохимических данных была сделана А.П. Поспеловым и др. [11]. Настоящей работой открывается цикл специальных статей, отражающих особенности структуры и функционирования экосистем изученных водоемов.
Природные условия
Самарская Лука - полуостров, образованный излучиной Волги в нижнем ее течении между с. Усолье и г. Сызрань. Сейчас она омывается водами Куйбышевского и Саратовского водохранилищ. Узкий перешеек, шириной 2 км между Усинский заливом Куйбышевского водохранилища и с. Переволоки на берегу Саратовского, делит полуостров на две части: восточную (Большую Самарскую Луку) и меньшую западную (Малую), переходящую в правый берег Волги. Длина восточной части - порядка 70, наибольшая ширина
- 30 км. Длину береговой линии всей Самарской Луки в первом приближении можно оценить по расстоянию между с. Усолье и г. Сызрань по фарватеру реки - 230 км (из них 20 км - в пределах Куйбышевского водохранилища). Своим происхождением Самарская Лука обязана мощным тектоническим движениям, выдвинувшим на поверхность Земли в среднем плиоцене древние палеозойские карбонатные породы каменноугольного и пермского периодов - Жигулевские горы. Они находятся в северной части Самарской Луки, полого спускаются к югу и юго-востоку, местами окаймляясь древними террасами Волги и ее современной поймой. Постоянных водотоков нет. На территории национального парка "Самарская Лука" по данным Е.И. Малиновской [1] - 35 прудов котлованного и запрудного типа, 22 озера (преимущественно на месте карстовых воронок различного диаметра и глубины), 9 родников-колодцев и неучтенное пока число ручьев, пересыхающих в летний период.
Детальные ландшафтные исследования на территории Самарской Луки проведены В.М. Мельниченко [12]. На основании
сплошного ландшафтного дешифрирования крупномасшабных аэрофотоснимков и использования материалов по геологии, гидрологии и геоморфологии, крупномасштабных почвенных и геоботанических карт, а также материалов лесной таксации и литературных источников составлена ландшафтная карта в масштабе 1:2500, выделено 6 ландшафтов (рис.), 88 видов урочищ и подурочищ. Исследованные водоемы располагаются на территории Винниковского ландшафта (у его границы с ниже расположенным Рождественским), Рождественского (вдоль границы с Вин-никовским) и Шелехметского (у подножья Рождественского).
При крупномасшабном флористическом районировании Самарской Луки узкую полосу в Винниковском ландшафте на границе с Рождественским С.В. Саксонов [13] выделяет в отдельный подрайон, занимающий "узкую полосу выхода пермских известняков... .Угор со стороны Рождественской депрессии имеет вид миниатюрных Жигулей, за что его иногда называют "Подгорскими Жигулями" [13, с.89]. Урочища приволжских склонов этого подрайона, сложенных известняками, и карстовых воронок, как и аналогичные в кра-
I - Жигулевский (эрозионно-денудационные горы),
II - Винниковский (эрозионно-денудационных платообразных карстующихся возвышенностей,
III - Александровский (эрозионно-денудационных увалистых равнин), ТУ - Переволокско-Усинский (эрозионно-денудационных террасовидных равнин), У - Рождественский (плоских и слабоволнистых надпойменных террас Волги), УI - Шелехметский (выровненных и сегментно-гривистых пойм).
1 - границы ландшафтов, 2 - Жигулевского заповедника, 3 - населенные пункты
евых частях Севрюкаевского и Переволокс-Р77Я I ^11 Г^1 III IV 1~— IVI IУТ
Рис. Ландшафты Самарской Луки (по: (12)):
ко-Усинского ланшдшафтов, выделяются присутствием неповторяющихся видов сосудистых растений [14].
Сравнительно небольшие пруды Подгорский и Верхний расположены в самой нижней части юго-восточного склона "Подгорских Жигулей", первый, окаймленный ивами - среди луговой растительности, второй - на открытом месте в окрестностях с. Торновое. Пруд Подгорский находится в небольшой ложбине, перегороженной старой плотиной, пруд Верхний - копаный, с обвалованным с одной стороны берегом. Пруды свидетельствуют о близком залегании на этих участках грунтовых вод. И действительно, в их окрестностях имеются родники, один из которых - колодец-родник в районе с. Тор-новое также был объектом исследований комплексной экспедиции.
В более молодом Рождественском ландшафте выделяются урочища, соответствующие основным поверхностям первой надпойменной террасы, слабоволнистые и суглинистые, одни - сухие с выщелоченными черноземами, другие - влажные с черноземами остаточно-луговыми, выщелоченными. Ниже и выше их - урочища плоских суглинистых, супесчаных и песчаных террас с черноземами в разной степени олуговелыми и засоленными. Все они распаханы. В.Е. Мельниченко [12] отмечает также, что "на первой террасе сохранилось 2 вида древних староречий: глубиной менее 1 м, выполненные делювиальными суглинками, сырые, с черноземами олуговелыми, распаханные и более глубокие, выполненные илами, с иловато-болотными почвами под ивняками осоково-болотными" [12, с.56].
Вероятно, с последним типом староре-чий и связано местоположение исследованных озер - Клюквенного, Опкан и Лизинки. Оз. Клюквенное - одно из вторичных озер, возникших на месте торфоразработок одноименного болота длиной более 2 км и шириной до 50 м [1], по берегу - молодой ивняк. Озера Опкан (среди луговой растительности) и Лизинка (на участке лиственного леса с ивами у береговой полосы) - пересыхающие и зарастающие высшей водной растительностью. Бывшее Клюквенное болото и озера
ориентированы цепочкой вдоль "Подгорских Жигулей". Их современные котловины могут иметь суффозионно-просадочное происхоже-ние, если в этом районе подземные воды, уровень которых весной увеличивается, приближаются к дневной поверхности. Такие котловины образуются при растворении и вымывании подземными водами из почв и грунтов ряда солей, их цементирующих, с последующим оседанием этих участков местности. Озера при этом имеют пологие берега, они типичны для лесостепных и степных районов с недостаточным и неравномерным увлажнением [15] и располагаются в зонах действия более или менее мощных потоков подземных вод [16]. Особенность исследованных озер на территории Рождественского ландшафта - интенсивное развитие в них высшей водной растительности. В оз. Клюквенном это преимущественно гидрофиты (Urticularia vulgaris, Salvinia natans и др.), а озера Опкан и Лизинка к осени практически полностью зарастали гелофитами (Scirpus lacustris, Thypha angustifolia, Sagittaria sagittifolia, Carex pseudocyperus и др.). Эти озера - и резерваты редких для Самарской Луки высших водных растений, в том числе и занесенных в Красную книгу [1].
Современный вид самого молодого Ше-лехметского ландшафта сложился после образования Саратовского водохранилища, когда одна часть поймы была затоплена, другая
- подтоплена. В.Е. Мельниченко [12] подчеркивает, что поймы вблизи Самарской Луки превратились сейчас в редкость - имеется лишь 2 их изолированных участка (см. рисунок). Пашен нет, половина площади - луга, другая половина - сухие и влажные дубравы, почвы аллювиальные темноцветные среднесуглинистые и аллювиальные дерновые слабозасоленные (засоление хлоридное) соответственно. Наиболее молодые урочища
- у русла Волги. Это пронизанные протоками и озерами поймы низкого уровня, сложенные слоистыми аллювиальными отложениями под осоково-рогозовыми и болотнотравными лугами. В этом ландшафте изучалось оз. Шелехметское. Оно образовалось на месте затона при перекрытии его дамбой примерно в 2 км от выхода из Саратовского водо-
хранилища, но сообщение сохранилось - через проложенную в дамбе трубу. Одновременно пробы отбирали и вблизи поймы - в Саратовском водохранилище.
Характерные гидрологические особенности водоемов
Пруды Подгорский и Верхний наполняются атмосферными осадками - дождевыми и талыми водами, а также подземными водами (пруд Верхний - из водоносного горизонта, вскрытого при его сооружении). Питание озер Клюквенное, Опкан и Лизинка осуществляется за счет атмосферных осадков. Водное питание оз. Шелехметского - смешанное: при весеннем паводке наполняется водами Саратовского водохранилища, в межень увеличивается роль подземных вод, уровень которых поднялся с образованием водохранилища. Все водоемы, кроме Шелехметского озера, бессточны (возможно только просачивание воды через старую плотину из пруда Подгорского).
Водоемы мелководны. Глубина на станциях наблюдений максимальной была в конце апреля: 5,7 м - в оз. Шелехметском, 2,8 - в пруду Подгорском, 1,7 - в пруду Верхнем, 1,2
- в озерах Клюквенное и Опкан, 1 м - в оз. Лизинка. Позднее она снижалась, в оз. Ше-лехметском - вслед за уменьшением уровня воды в Саратовском водохранилище после весеннего паводка. Уменьшение объема воды в других озерах и в прудах связано в основном с ее испарением, а в оз. Опкан и Лизин-ка - и с транспирацией высших водных растений. Если судить по данным измерения глубины на станциях наблюдений, то в прудах и оз. Клюквенном уровень воды к октябрю снижался примерно на 1 м. Оз. Опкан к сентябрю практически полностью пересыхало, как и участок в оз. Лизинка, где отбирались пробы (станция была перенесена). Как уже отмечалось, эти озера зарастали высшей водной растительностью, правда, в оз. Лизин-ка сохранялись еще свободные от нее небольшие участки водной поверхности глубиной 0,3 м.
Поверхностные слои воды материковых водоемов прогревались очень быстро: при первых наблюдениях 27-28 апреля их темпе-
ратура уже составляла 14,50С (пруд Подгорский) - 17,80С (оз. Лизинка) - ранневесенний биологический сезон оказался пропущенным. В середине мая из-за возврата холодов она снизилась до 12,2—130С. Максимумы температуры регистрировались в июне-августе и варьировались от 21,50С (оз. Лизинка) до 260С (оз. Опкан). Такие различия могут быть связаны и со сроками наблюдений, которые обычно растягивались от раннего утра до позднего вечера. К середине сентября поверхностные слои воды охлаждались до 1315,50С, к середине октября - до 4,8-100С. Быстрее всего температура воды снижалась в свободных от высшей водной растительности окнах воды оз. Лизинка. В оз. Шелех-метском динамика температуры воды повторяет ее изменения в Саратовском водохранилище. Весной оно прогревается медленнее, чем материковые водоемы: температура воды в апреле равнялась 8,5-9,80С, медленнее и охлаждается: в сентябре до 18,2, а в октябре до 100С. Максимум температуры воды наблюдался в июле и был равен 22,50С. Различие температуры поверхностного и придонного слоя воды в прудах Подгорском и Верхнем достигала 4-5,50С, в оз. Шелехметском -4,1, в оз. Клюквенном - 2,70С.
Летний биологический сезон - период с температурой воды выше 200С [17] - во всех водоемах соответствовал июню-августу. В апреле-мае наблюдения совпадали с позне-весенним биологическим сезоном, в сентябре - с позднелетне-раннеосенним, в октябре
- с позднеосенним.
Прозрачность воды, измеряемая по диску Секки, - простейшая гидрооптическая характеристика водоема, определяемая количеством и качеством взвешенного и растворенного. В исследуемых озерах она была низкой
- не более 1,3 м. Повышенной прозрачностью с мая до октября выделялось только оз. Шелехметское, в июне-августе она равнялась 1,1-1,3 м (в апреле - 0,6 м). В других водоемах в июне-августе прозрачность воды изменялась от 0,2 до 0,5 м (в пруду Верхнем в июне - 0,9), до дна была в июне-августе в оз. Опкан (глубина снижалась от 0,5 м в июне до 0,2 м в августе) и в июле-августе в оз. Ли-зинка (глубина - 0,5 м). Оз. Лизинка из всех
водоемов выделяется коричневым цветом воды.
Минерализация воды и содержание главных ионов
Климат, геологическое строение, рельеф и его местные особенности, почвенный покров и растительность являются причинами сходства и различий общей минерализации воды. Так, воды, прошедшие через песчаные почвы, слабо минерализованы, через мел, известняки и доломиты - средне, а через гипсы и ангидриды - сильноминерализованы [16, 18]. Поэтому различия минерализации исследованных водоемов объясняются, прежде всего, особенностями их водного питания.
Как и следовало ожидать, более высокой минерализацией выделяется колодец-родник и водоемы, в водном питании которых значительна роль подземных вод, формирующихся в растворимых известняковых породах - пруды Подгорский и Верхний (табл.1) . В колодце-роднике она достигает 649,5 мг/л, в прудах - 336,2 и 385,8 мг/л, соответственно (здесь и далее по тексту - в поверхностном слое воды). В оз. Шелехметском - 342,2 мг/л. Такая же минерализация наблюдается и в Саратовском водохранилище (у г. Самары): в подледный период - 362,3, в весенний - 327,7 мг/л [19] (табл.2). Зимой в водном балансе реки возрастает роль подземной его составляющей, а в весенний сезон в Саратовское водохранилище из Куйбышевского поступают трансформирующиеся зимние водные массы. В 1999 г. в Саратовском водохранилище вблизи Шелехметской поймы средняя минерализация воды была ниже - 239 мг/л (табл.1). В озерах Клюквенном, Опкан и Ли-зинка, питающихся атмосферными осадками и поверхностными водами, сумма ионов в 2,6-3 раза ниже - 115,1-141,4 мг/л. По классификации О.А. Алекина [18] минерализация менее 100 мг/л - очень малая, 100-200 - малая, 200-500 - средняя, 200-500 - повышенная, 1000-2000 - высокая, более 2000 мг/л -очень высокая. Значит, исследуемые водоемы можно назвать мало- и среднеминерализованными. В карстовых озерах других районов Поволжья [16] минерализация воды ва-
рьируется в очень широких пределах - от 160 до 4246 мг/л.
Определенного тренда в сезонных изменениях минерализации воды в прудах не наблюдалось. В озерах вслед за уменьшением объема воды она последовательно нарастала от апреля к ноябрю, например, в оз. Клюквенном от 87,6 до 164,1 мг/л, в оз. Ше-лехметском - сначала снижалась, затем увеличивалась, как и в Саратовском водохранилище.
По весу из анионов преобладают ионы НС03-, как и в волжских водохранилищах [19]. Однако гидрокарбонатность вод, как и общая минерализация, в озерах, питающихся атмосферными осадками и поверхностными водами, понижена, некоторые из них выделяются более высокой ролью сульфатных ионов в формировании анионного состава воды. Так, в эквивалентном соотношении в роднике-колодце на долю НСО3- приходится 89,8 экв.% (Б042- - 7,2), в прудах Винниковского ландшафта - 79-84 (Э042- - 10-11,6), в озерах Ше-лехметского и Рождественского ландшафтов
- 62,5-66 (Э042- - 21,5-29), а в оз. Лизинка -43,2 экв.% (Э042- - 48,5). Пониженной гид-рокарбонатностью выделяется и Саратовское водохранилище (табл.1, 2). Относительное содержание НСО3 в Волге снижается после впадения Оки, воды которой отличаются высокой минерализацией и высоким содержанием анионов сильных кислот, причем, концентрация сульфатов в межень в 4-6 раз выше, чем в Волге [19]. Сульфаты поступают и со стоком Камы, левобережные притоки которой в межень относятся к сульфатному классу. В настоящее время она вносит в Волгу хлориды и щелочные металлы [19].
Во всех исследованных водоемах от ап-реля-мая к июню-октябрю гидрокарбонат-ность вод увеличивается, а сульфатность уменьшается. Это можно показать, например, по эквивалентному соотношению (экв.%) НСО3- и Б042- в водоемах разных ландшафтов
- в пруду Подгорском (1) и оз. Лизинка (2):
апрель-май июнь-октябрь
1 НСОз" 79-81 84-87
сч о со 15-16 9-13
2 НСОз" 22-32 36-58
сч о со 62-68 38-54
270
Таблица 1. Минерализация и ионный состав воды в водоемах разных ландшафтов в юго-восточной части Самарской Луки. 1999 г.
Ландшафт, период [по: 12 ] Водоем Сумма ионов, мг/л НСОз 804 С1 Са М8 К+Ыа НСОз 804 С1 Са М8 К+Ыа
Экв. % мг/л
Винновский (днепровский) колодец - родник 649,5 89,8 7,2 2,1 68,2 29,0 2,8 464 29,9 6,3 115 29,8 6,2
пруд Подгорский 336.2 376.3 84,2 85,0 11,6 11,4 3,6 2,8 46,1 47,8 40,5 38,9 13,4 13,3 227,6 256,4 25.1 27.2 18 4,8 41,0 46,9 21,9 23,1 15,2 18,5
пруд Верхний 385,8 79,0 10,0 10,9 37,0 37,8 25,1 240,3 23,11 19,2 37,2 23,2 28,9
Рождественский (волдайский) оз. Опкан 147,5 66,0 29,0 4,4 52,4 21,4 26,2 78,1 25,7 3,0 19,9 5Д9 15,4
оз. Лизинка 141,4 43,2 48,5 6,5 45,8 27,0 27,2 53,5 46,3 4,6 17,6 6,36 12,9
оз. Клюквенное 115,1 111,4 69,8 69,5 21,5 22,1 1_А 7,0 53,0 51,6 26.3 22.4 20,7 26,0 67,1 63,4 15,4 15,9 4^2 3,8 16,0 15,5 5,20 4,1 7^8 9,2
Шелехметьев-ский (голоцен) оз. Шелехметское 342,2 370,0 62.5 61.5 25,7 27,4 11.3 10.3 56,9 58,4 29,6 27,4 13,5 14,2 181,4 191,8 58,2 66,9 18,4 18,0 53,4 59,0 17,5 17,8 14,4 17,0
Саратовское водохранилище 239 50,5 34,0 15,5 58,6 23,7 17,7 103,2 54,5 18,5 41,0 10,9 11,3
Примечание. Над чертой - в поверхностном слое воды, под чертой - в придонном. Исходные данные для расчета приведенных в таблице параметров практически все опубликованы в [11 ].
Таблица 2. Минерализация и ионный состав воды в Саратовском водохранилище у г. Самары [по: 19]
Сезон Сумма ионов, мг/л НСОз 804 С1 Са М8 К+Ыа НСОз 804 С1 Са М8 К+Ыа
Экв. % мг/л
Зима 362,2 44,2 31,0 24,8 57,3 23,9 18,8 139,3 76,8 45,5 58,8 14,9 27,9
Весна 327,7 44,6 28,2 27,2 55,6 23,5 20,9 124,6 62,0 44,0 49,6 12,7 27,0
Лето 272,2 40,9 25,9 33,2 52,8 25,7 21,5 98,9 49,3 46,7 40,7 12,0 24,0
Осень 282,2 46,1 28,9 25,0 60,6 26,3 13,1 106,5 52,4 33,4 47,8 12,6 14,9
Известия Самарского научного центра Российской академии наук, т.3, №2, 2001
Boды оз. Лизинка в aпpeлe-мae - сульфатного класса, в июнe-oктябpe вapьиpyют от сульфатного к гидpoкapбoнaтнoмy и oбpaтнo. Bce дpyгиe водоємьі по соотношєнию анионов относятся к гидpoкapбoнaтнoмy классу.
Из катионов по вєсу в кoлoдцe-poдникe и во вcex вoдoeмax пpeoблaдaeт Ca2+ (табл.1). Осо6єнностью пpyдoв Bинникoвcкoгo ландшафта (как и колодца^одника) являєтся повышенное coдepжaниe Mg2+. Cpeдниe эквивалентные отношєния ионов кальция и магния paвны, соотвєтствєнно, 46,1 и 40,5 (пpyд Пoдгopcкий), 37 и 37,8 экв.% (^уд Bepxний). Пpи этом во вcex вoдoeмax coдepжaниe Mg2+ нapacтaлo от aпpeля к ceнтябpю, и максимальные кoнцeнтpaции пpeвышaли минимaльныe в 3,5-10 pas. По эквивaлeнтнoмy отношєнию в aпpeлe лидиpoвaли ионы Ca2+, в oдниx во-дoeмax они жє пpeoблaдaли и в cern^pe (оз. Шeлexмeтcкoe, cooбщaющeecя с Capaтoвcким вoдoxpaнилищeм, в вoдax кoтopoгo ^y^ora-дично пpeoблaдaют cpeди катионов ионы кальция), в дpyгиx - соотношєниє Ca2+ и Mg2+ выpaвнивaлocь ^epa Клюквєнноє и Лизинка) или начинали домин^овать ионы Mg2+ (^уды Пoдгopcкий и Bepxний).
Ионы xлopa и щeлoчныx мeтaллoв (в сум-мє) в кoлoдцe-poдникe нaxoдятcя в мальк и paвныx кoличecтвax. B исследованные водо-eмax иx coдepжaниe вьшє. Пpи этом ионы xлopa сущєствєнного влияния в фopмиpoвa-нии анионного состава воды нє и^ают, а количєство ионов щeлoчныx мeтaллoв в 4 из иccлeдoвaнныx водоємов выше, чєм магния (в оз. Опкан - и в эквивaлeнтнoм отношении). Как видно из табл.1, вapиaции ионов xлopa и щелочньгс мeтaллoв нє связаны с по-ложєниєм водоема в ландшафте. Хотя повышенное coдepжaниe xлopидoв в оз. Шeлexмeт-ское может ассоци^оваться с xлopидным засолением почв pядa ypoчищ Шeлexмeтcкoй поймы и значительным coдepжaниeм xлopи-дов в Capaтoвcкoм вoдoxpaнилищe, а в ^уду Bepxнeм - с aнтpoпoгeнным загрязнением в paro^ с. Topнoвoe.
Содержание растворенного кислорода и pH
Как и биогенные элементы, это наиболее тесно связанные с биологическими ^о-
цессами в водоемах показатели химического состава воды.
В апреле-мае содержание растворенного кислорода достаточно высоким было во всех водоемах: 88-131% в поверхностном и 85-110% в придонном слое воды (в пруду Подгорском в апреле - 48,5%). И до ноября в некоторых водоемах разных ландшафтов его содержание превышало 100%: в пруду Подгорском, в оз. Клюквенном и в оз. Шелехмет-ском (причем, дефицит кислорода в придонных слоях воды ни разу не был зарегистрирован). В некоторые дни в этих водоемах наблюдалось перенасыщение поверхностных слоев воды кислородом: от 181% (оз. Шелех-метское) до 277% (пруд Подгорский). Эти водоемы отличает высокое содержание хлорофилла "а". Максимальные его концентрации варьировали от 72,2 до 230 мг/м3.
В пруду Верхнем и оз. Лизинка в июне-октябре растворенного кислорода было меньше: в пруду его содержание равнялось 80-92% (в июле -142%), а в оз. Лизинка уже в июне снижалось до 41% и далее изменялось в пределах 40-42%. Основная причина недонасы-щения воды кислородом этих водоемов, особенно оз. Лизинка, может быть только одна -его потребление на окисление органического вещества, превышающее выделение кислорода в процессе фотосинтеза фитопланктона. При превышении интенсивности дес-трукционных процессов над продукционными в водной массе, как известно, накапливается СО2, и рН уменьшается. Действительно, только в оз. Лизинка вода слабокислая, рН меньше 7 (6,4-6,8, только в сентябре - 7,1). Возможно, низкое содержание кислорода в
оз. Лизинка отчасти связано и с гуминовыми кислотами, которые, по мнению некоторых исследователей, способны уменьшать растворимость кислорода в воде [20]. Показателем содержания водного гумуса в воде является ее цветность. Цветность оз. Лизинка экстремально высокая - 219-460 град. Основную причину таких особенностей почти пересыхавшего в 1999 г. оз. Лизинка все участники комплексных исследований видят в минерализации не только отмирающей высшей водной растительности, обильной и в других водоемах Рождественского ландшафта, но и
в большом количестве листового опада, поступающего в озеро с окаймляющих его лиственных деревьев.
В остальных водоемах вода слабощелочная: в июне-сентябре в пруду Подгорском рН составляет 9-9,7, в оз. Клюквенном эпизодически увеличивается до 9,1-9,2 м, в других изменяется от 6,9-8 (оз. Опкан) до 7,3-8,7 (оз. Шелехметское).
Содержание биогенных элементов
К ним обычно относят формы азота (аммонийный, нитратный, нитритный), фосфатный фосфор, кремний и общее железо (из-за трудности определения его растворенной фракции). Нитритный азот - неустойчивая форма азота. Поэтому в прудах и озерах Самарской Луки его среднее содержание незначительно - до 0,005 мг/л. Наибольшие из средних за весь период наблюдений концентраций аммонийного азота (45 мг/л) и фосфатного фосфора (0,7 мг/л) были в оз. Лизинка, в котором они накапливаются при интенсивной минерализации органического вещество. В нем же - пониженное среднее содержание нитратного азота (0,04 мг/л), вероятно, из-за низкого содержания кислорода. В других водоемах в узких пределах варьирует среднее содержание аммонийного азота (0,16-0,33 мг/ л) и в широких - интенсивнее потребляемые высшими растениями, фито- и бактериоп-ланктоном нитратный азот (0,02-0,31 мг/л) и фосфатный фосфор ( 0,01-0,33 мг/л). Содержание азота и фосфора в этих водоемах также, как и средние концентрации кремния (0,39-2,2 мг/л), не связаны с их положением в ландшафте.
Связь с типом ландшафта прослеживается по содержанию в исследованных водоемах общего железа. Его концентрации коррелируют с цветностью воды - показателем количества водного гумуса, соединения которого поддерживают устойчивость коллоидной формы существования железа в природных водах [18]. Поэтому в озерах Рождественского ландшафта с высокой цветностью воды (средняя - 176-344 град.) содержание общего железа в среднем за период наблюдений достигает 1,29-1,75 мг/, а в водоемах Винников-ского и Шелехметского ландшафтов с мень-
шей цветностью вод (50-64 град.) составляет
0.21.0,53 мг/л.
Причины сходства и различия организации экосистем малых водоемов на территории Самарской Луки, в том числе и зависимость от расположения в ландшафте, будут уточняться по мере расширения лимнологических исследований на ее территории.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Малиновская Е.И., Плаксина Т.И. Флора национального парка "Самарская Лука". Самара, 2000.
2. ГОСТ 17.3.07-82. Охрана природы. Гидросфера. Правила контроля качества воды водоемов и водотоков. М., 1982.
3. Правила охраны поверхностных вод (типовые положения). М., 1991.
4. Методические указания. Организация и проведение режимных наблюдений за загрязнением поверхностных вод суши на сети Роскомгидромета. РД 52.24.309-92. СПб., 1992.
5. Временные методические указания по комплексной оценке качества поверхностных и морских вод. Утв. Госкомитетом СССР по охране природы 22.09.86. №250-1163.
6. Быкова С.В., Тишакова О.Г., Уманская М.В. Характеристика летнего планктона озер национального парка "Самарская Лука" // Экологические проблемы Среднего Поволжья. Материалы межрег научно-практ. конф. Ульяновск, 1999.
7. Тишакова О.Г. Первые альгологические исследования водоемов на территории Самарской Луки // Труды V Всероссийской конференции по водным растениям. Гидроботаника 2000. Борок, 2000.
8. Тишакова О.Г. Альгологическая характеристика озера Б. Шелехметское // Тезисы четырнадцатой Коми республиканской молодежной научной конференции. Т.11. Сыктывкар. 2000.
9. Горбунов М.Ю., Уманская М.В., Номоко-нова В.И., Тишакова О.Г. К оценке состояния бессточных озер водоемов национального парка "Самарская Лука" по химико-биологическим параметрам // Фун-
даментальные и прикладные аспекты функционирования водных систем: проблемы и перспективы гидробиологии и ихтиологии в XXI веке. Саратов, 2001.
10. Уманская М.В. Структура бактериоплан-ктона малых бессточных озер национального парка "Самарская Лука" // Фундаментальные и прикладные аспекты функционирования водных систем: проблемы и перспективы гидробиологии и ихтиологии в XXI веке. Саратов, 2001.
11. Поспелов А.П., Горбунов М.Ю., Уманская М.В., Поспелова М.Д. Характеристика гидрохимического режима водоемов Самарской Луки // Известия Самарского научного центра РАН. 2000. №2.
12. Мельниченко В.Е., Ландшафты Самарской Луки // Бюллетень Самарская Лука. 1991. №1.
13. Саксонов С.В. Основы крупномасштабно-
го флористического районирования Самарской Луки (восток центральной части Приволжской возвышенности) // Бюллетень Самарская Лука. 1996. №7.
14. Мельниченко В.Е., Саксонов С.В. Ландшафтный подход к региональным флористическим исследованиям // Бюллетень Самарская Лука. 1993. №4.
15.Богословский Б.Б. Озероведение. М.: МГУ, 1960.
16. Озера Среднего Поволжья. Л.: Наука, 1976.
17. Паутова В.Н., Номоконова В.И. Продуктивность фитопланктона Куйбышевского водохранилища. Самара, 1994.
18. Алекин О.А. Основы гидрохимии. Л.: Гид-рометиздат, 1970.
19. Волга и ее жизнь. Л.: Наука, 1978.
20.Хатчинсон Д.Э. Лимнология. М.: Прогресс, 1969.
THE LIMNOLOGICAL INVESTIGATION IN THE SOUTH-EAST PART OF SAMARSKAY LUKA. LOCATION, HYDROLOGICAL AND HYDROCHAMICAL
© 2001 V.N. Pautova
Institute of Ecology of the Volga River Basin of Russian Academy of Sciences, Togliatti
The hydrological and hydrochemical particulars as well as natural conditions of water bodies situated in South-East part of Samarskay Luka are considered. Some similarities and differences of these water bodies are shown.
