Одноклеточный планктон Куйбышевского водохранилища в зоне контакта волжских и камских водных масс Текст научной статьи по специальности «Биологические науки»

УДК 574.5

DOI: 10.24411/9999-002А-2018-10031

ОДНОКЛЕТОЧНЫЙ ПЛАНКТОН КУЙБЫШЕВСКОГО ВОДОХРАНИЛИЩА В ЗОНЕ КОНТАКТА ВОЛЖСКИХ И КАМСКИХ ВОДНЫХ МАСС В.В. Жариков, С.В. Быкова, Ю.М. Ротарь, Н.Г. Тарасова, Т.Н. Буркова, М.В. Уманская

Институт экологии Волжского бассейна РАН, Тольятти, Россия е-mail: svbykova@mail.ru

Аннотация. В зависимости от гидрологических и климатических условий тип сообщества одноклеточных про- и эукариот в зоне слияния Волжской и Камской ветвей Куйбышевского водохранилища может изменяться от смешанного до экотонного. Об экотонном характере сообщества свидетельствует увеличение численности и перестройка таксономической, трофической и размерной структуры планктонного сообщества.

Ключевые слова: планктон, Волга, Кама, зона слияния Волги и Камы.

THE UNICELLULAR PLANKTON OF THE KUIBYSHEV RESERVOIR IN THE CONTACT ZONE BETWEEN VOLGA AND KAMA WATER MASSES V.V. Zharikov, S.V. Bykova, Y.M.Rotari, N.G. Tarasova, T.N. Burkova, M.V. Umanskaya Institute of Ecology of the Volga River Basin of the Russian Academy of Sciences, Togliatti, Russia

е-mail: svbykova@mail.ru

Annotation. Depending on hydrological and climatic conditions, the community of unicellular pro- and eukaryotes in the confluence zone of the Volga and Kama branches of the Kuibyshev reservoir may vary from simple mechanically mixed to ecotonic. The ecotonic nature of the community is evidenced by the increase in the abundance and restructuring of the taxonomic, trophic and size structure of the plankton community.

Key words: plankton, Volga, Kama, the zone of confluence of the Volga and Kama rivers.

Куйбышевское водохранилище, одно из крупнейших в Европе и самое большое в Волго-Камском каскаде, принимает в себя воды двух крупных рек - Волги и Камы, которые образуют его Волжский и Камский плесы. В месте их слияния, в Волго-Камском плесе, происходит контакт двух водных масс, различающихся как по абиотическим, так и по биологическим характеристикам. Анализ уровня количественного развития, состава и структуры сообществ одноклеточных про- и эукариот в этих трех плесах позволил оценить направление и степень их трансформации и определить, можно ли рассматривать Волго-Камский плес в качестве экотона.

По основному составу воды Волжского и Камского плесов относятся к гидрокарбонатно-кальциевому типу и являются среднеминерализованными. Однако содержание хлоридов в Камском плесе (24-65 мг/л или 18-35 экв %) выше, чем в Волжском (10-15 мг/л или 9-15 экв %). Содержание биогенных элементов на этих участках очень вариабельно, однако концентрации общего фосфора и железа в Камском плесе, как правило, в 1,5-2 раза ниже, чем в Волжском [1-3].

В июле 2016 г. было проведено исследование про- и эукариотического одноклеточного планктона в зоне слияния двух крупных рек - Волги и Камы. В этот период в зоне контакта различных водных масс (Волго-камский плес) была зарегистрирована повышенная численность всех исследованных групп одноклеточного планктона:

Плес

Фитопланктон, 106 кл./л Бактериопланктон, 109 кл./л Инфузории планктона, экз./л

Волжский

12,9 1,6 55

Волго-камский

31,5 1,7 150

Камский

4,9 0,9 87

По видовому составу сообщества фитопланктона Волжской и Камской ветвей различались между собой несколько больше (коэффициент Серенсена 8=0,42), чем каждая из них - от зоны слияния, причем сообщество этой зоны было несколько ближе к Волжскому (8=0,48), чем к Камскому (8=0,46). Такие же закономерности отмечались при анализе с учетом относительных чис-ленностей отдельных видов (количественный индекс Чекановского). В зоне слияния в июне 2016 г. произошла перестройка таксономической структуры фитопланктона. Диатомовые утратили доминирующее значение (от 51% в и 72% общей биомассы в волжской и камской ветвях до 41% в контактной зоне), и доминирование перешло к цианобактериям (от 7%-31% общей биомассы до 52 %, соответственно).

В сообществе инфузорий обеих вышележащих ветвей доминировала группа альгофагов. В Волжской ветви они составляли 83% общей численности, в Камской их вклад был несколько меньше (45%). В зоне слияния доминирование перешло к группе с неселективным питанием (71%). Кроме того, сильно возрос вклад хищных инфузорий (до 15%), хотя эта группа полностью отсутствовала в Волжской ветви и была очень малочисленна в Камской. Индикатором структурной перестройки сообщества в ответ на изменение условий среды может служить также размерная структура бактериопланктона. Так, в зоне слияния была повышена доля более мелких клеток (до 15% общей численности), которые наиболее устойчивы к выеданию протозоопланктоном.

Анализ структуры сообщества одноклеточного планктона в других климатических и гидрологических условиях (летне-осенние периоды 2009, 2012, 2015 и 2017 гг.) свидетельствует о высокой вариабельности экотонных эффектов в зоне слияния двух рек. В отдельные даты часть или даже все описанные явления не наблюдались или были значительно менее выражены. Тем не менее, зона слияния Волжской и Камской ветвей водохранилища обладает рядом признаков, характерных для экотонов.

Таким образом, структура сообществ одноклеточного планктона в зоне слияния волжских и камских вод имеет отличия, которые не всегда могут быть объяснены только простым смешиванием вод. Однако, в зависимости от гидрологических и климатических условий, эти отличия могут быть выраженными в неодинаковой степени и локализованными на разных участках Волжско-Камского плеса. Зону слияния Волжской и Камской водных масс имеет смысл рассматривать как особый тип «динамического экотона». Кроме того, по ряду признаков Волжско-Камский плес может рассматриваться как макроэкотон - уникальное явление в системе Куйбышевского водохранилища и всего Волго-Камского каскада.

1. Куйбышевское водохранилище (научно-информационный справочник) / Отв. ред. Г.С. Розен-берг, Л.А. Выхристюк. Тольятти: ИЭВБ РАН, 2008. 123 с.

2. Уманская М.В., Краснова Е.С., Горбунов М.Ю. Химический состав воды и трофический статус прибрежных участков водохранилищ Камского каскада в 2009 г. // Самарская Лука: проблемы региональной и глобальной экологии. 2011. Т.20, № 3. С. 39-49

3. Жариков В.В., Уманская М.В., Быкова С.В., Тарасова Н.Г., Краснова Е.С., Горбунов М.Ю. Пространственная гетерогенность сообществ одноклеточного планктона на прибрежных участках водохранилищ Камского каскада // Изв. СНЦ РАН. 2016. Т. 18, №5 (2). С. 275-283.

Литература