CC BY
36
Литература
1. Аверьянов JI.B. Род Dactylorhiza (Orchidaceae) в СССР// Бог. Журн. 1983. Т. 68. № 7. С. 889-895.
2. Буянтуев Б.Р., Ралнаев Г.М. Советская Бурят-Монголия (экономико-географический обзор). У-У., 1957. 352 с.
3. Вахрамеева М.Г., Татаренко И.В., Быченко Т.М. Экологические характеристики некоторых видов Евразиат-ских орхидных //Бюлл. МОИП. Отд. Биол. 1994. Т. 99. вып. 4.. С. 75-82.
4. Ващенко И.М., Планте К.П., Меркулов М.П. Практикум по основам сельского хозяйства. М„ 1982. 397 с,
5. Герасимов С.О., Журавлев И. М. Орхидеи. М., 1988.208 с.
6. Герасимович JI.B. Орхидные северО-Западного Кавказа. М.. 2002. 253 с.
7. Даддингтон К. Эволюционная ботаника. М., 1972. 283 с.
8. Дьячкова Т.Ю., Лантратова A.C., Марковская Н.В, Семейство Orchidaceae во флор« Карелии // Бот Журн 2004. Т. 89. Ks 10. С. 1616-1623.
9. Жуков В.М. Климат//Предбайкалье и Забайкалье. М., 1965. С. 17-19.
10. Ковалева О. А. Семейство Orchidaceae Juss. Флора Северного Кавказа и северо-западного Закавказья и его анализ. Дисс. на соис. К. биол. наук. Ставрополь, 2006.148 с.
11. Определитель растений Бурятии/Под ред. О.А, Аненхонова. У-У, 2001. 670 с.
12. Перебора Е.А. Распространение (Orchidaceae) на северо-западном Кавказе// Бот. Журн. 2003. Т, 88.. № 9 С. 109-116.
13. Преображенский B.C., Фадеева Н.В., Мухина Л.И., Томилов Г.М. Типы местности и природное районирование Бурятской АСССР. М., 1993. 212 с.
14. Природные условия северо-восточного Прибайкалья / под ред. B.c. Преображенского. Н.. 1976.355 с.
15. Татаренко И,В, Орхидные России. М., 1996. 207 с.
16. Флора Сибири (Araceae-OrchidaceaeV Под ред. Л.И. Малышева и др. Н., 1987. 238 с.
17. Черепанов С.К. Сосудистые растения России и сопредельных государств. СПб.. 1995.992 с.
18. LandoltE. Ökologische zeigerwerte zur schweizer flora // Vero ff. Geobot. Inst, Rubel. H. 64. Zurich, 1977.
Е.А. Корякина
г. Чита
Первичная продукция фитопланктона и содержание хлорофилла «А» в озере Арахлей (Забайкалье)
This workprésents îhe results of research ofprimary production, destruction of organic matter and concentration of chîorophyll "a" ofthe Arakhley Lake that were carried oui in 2004-2006.
Введение
Первичная продукция в озерных экосистемах образуется в результате фотосинтеза фотоав-тотрофов. Как правило, основная часть первичного органического вещества создается за счет планктонных водорослей. На следующих за образованием первичной продукции ступенях биотического процесса новообразованные органические вещества водорослей трансформируются и в известной доле аккумулируются в телах бактерий и животных организмов. Тем самым первичная продукция создает пищевую базу для всех населяющих водоемов гетеротрофных организмов (Бульон, 1983).
Комплексные гидробиологические исследования озера АрахлеЙ, в числе других озер Ивано-Арахлейской системы, начаты Лимнологическим институтом в Î966r. в рамках Международной биологической программы. Они были продолжены Читинским институтом природных ресурсов СО РАН (ныне - Институт природных ресурсов, экологии и криологии СО РАН) с момента его создания в 1981г. Ивано-Арахлейские озера считаются модельными озерами Забайкалья, поэтому наблюдения за биологическими процессами в водоеме не прерываются.
Материал и методика
Озера Ивано-Арахлейской системы находятся в Читинской области на юге Витимского плоскогорья на высоте 960-980м. Озеро Арахлей самое крупное в системе (табл. 1). Оно связано с оз. Байкал через реки Хилок и Селенгу. Средняя дата замерзания озера - вторая половина октября. Продолжительность подледного периода составляет около 7,5 месяцев. Вскрытие озера ото льда происходит в конце мая - начале июня. Вода озера, по классификации О.А.Алекина, гидрокарбонатно - кальциевая, первого типа. Сумма ионов колеблется в пределах 138 - 179 мг/л. Озеро имеет рыбохозяйственное значение, а также является местом рекреации для жителей областного центра и всей области.
163
Таблица I
Лимническая характеристика оз. Арахлей
Параметры Значения
Площадь водной поверхности, км1 59,0
Длина, км 11
Максимальная ширина, км 6,7
Глубина, м: максимальная 17,0
средняя 10,2
Плошадь водосбора, км2 256
Прозрачность, м 4,5-11,0
В основе данной работы лежат результаты полевых наблюдений за изменением первичной продукции планктона в озере Арахлей с 2004 по 2006гг. Пробы воды отбирались на шести станциях с разными глубинами: в пелагиали с глубиной 17 м (стация 3), в сублиторали возле села Преображенка с глубиной 9-11 метров (станция 2), а также в литорали (глубина 4 м.) на четырех станциях: с. Преображенка (западное прибережье, станция 1), с, Арахлей (южное прибережье, станция 6), район реки Грязнуха (юго-восточное прибережье, станция 5), северное прибережье (станция 4). Наблюдения за первичной продукцией велись методом склянок в кислородной модификации (in situ). Пробы отбирались на горизонтах, соответствующих: поверхностному слою, 0,25 S, 0,5 S, ] f0 S, 2,0 S, дно (где S - глубина прозрачности воды по белому диску Секки), один раз в месяц. С декабря 2004 г. определяли содержание фотосинтетических пигментов стандартным спектрофотометрическим методом. Концентрацию хлорофилла рассчитывали по уравнению, представленному в руководстве ЮНЕСКО (Report of SCOR..., 1966),
Результаты и их обсуждение
Сезонная динамика. После вскрытия озера ото льда первичная продукция планктона в поверхностных пробах составляла 0,21 мгОз/л. и около 1,5 гО/м2-сут. Максимальный фотосинтез отмечался у поверхности. В летний период содержание кислорода в поверхностном слое воды колебалось от 6,35 до 8,45 мгСЬ/л. В придонном слое на глубине 15-17 м. содержание кислорода снижалось до 4,5 мг02/л.. С прогреванием воды происходило усиление процесса фотосинтеза, максимумы были отмечены в августе 2004 и 2005 гг. - 3,42 и 3,72 г02/м2-сут соответственно. В сентябре с уменьшением температуры и прозрачности воды первичная продукция снижалась до 1,5-2 гСЬ/м^сут (рис.1). В этот период была отмечена достаточно низкая концентрация растворенного кислорода у дна - 2,16 мгОг/л.
г01/м2*сут,
б -г
Рис.1 Продукция н деструкция органического вещества в оз.Арахлей на центральной станции в 2004-2005гт.
Региональные особенности биолимнического режима Ивано-Арахлейских озер проявляются, прежде всего, в продуцировании органического вещества в подледный период (Бондарева, Шишкин, 1972). Зима в Забайкалье малоснежная с большим количеством солнечных дней, но довольно низкими температурами воздуха, до - 40 °С. Оз, Арахлей, как правило, покрывается прозрачным льдом толщиной до 160 см. Падающая на поверхность солнечная радиация проникает через слой льда, поэтому в водоеме создаются условия освещенности, достаточные для осуществления процесса фотосинтеза.
Зимой, в начале подледного периода, кислород распределен в толще воды достаточно равномерно (10-11,5 мг02/л). В феврале содержание растворенного кислорода в придонных слоях
164
уменьшалось до 4,5-8,5 мг02/л. Высокое содержание кислорода может свидетельствовать о проходящем подо льдом фотосинтезе фитопланктона и высшей водной растительности. Однако воз. Арахлей даже в многоснежные периоды содержится достаточно высокое количество растворенного кислорода
Несмотря на высокую прозрачность воды в зимний период (5-8 м), глубина фотической зоны была невелика. В декабре 2004 г. и январе 2005 г. максимальные величины продукции органического вещества наблюдались у поверхности и на глубине 6-10 м. В среднем скорость фотосинтеза на поверхности составляла 0,52 мг02/л в декабре и 0,17 мЮ2/л в январе. Февраль и декабрь 2005г, а также подледный период 2006г (за исключением декабря 2006г), характеризовались очень низкими значениями первичной продукции. Зима была относительно многоснежной, снежный покров составлял 3-1 Осм, что препятствовало проникновению солнечных лучей. Первичная продукция составляла всего 0,16 - 0,53 гО^/м^-сут.
В 2004г деструкция органического вещества планктоном на центральной станции превышала первичную продукцию. Отношение первичной продукции планктона к деструкции (А/К) равнялось 0,89. В 2005г. отношение А/Я = 0,66. В расчете на все озеро, включая 4 прибрежные станции и станцию с глубиной 9-11м, отношение А/Я в среднем равнялось I. В целом, можно говорить о сбалансированности процессов продукции и деструкции органического вещества в планктоне озера (табл.2).
Вертикальное распределение. Максимальный фотосинтез в период открытой воды наблюдался, как правило, у поверхности и составлял 0,16 - 0,33 мгОг/л в сутки. Благодаря высокой прозрачности воды (4,5 -Им) образование органического вещества происходило не только в поверхностных слоях, но и во всем столбе воды, включая придонные слои. Так в июле 2004 г, на глубине 12 метров валовая первичная продукция фитопланктона составляла 0,25 мЮ2/л, а у поверхности всего 0,04 мгОг/л. В июле 2005г - у поверхности 0,25 мЮ2/л, в придонном слое -0,31 мгОг/л, Это связано с тем, что высокая солнечная радиация ингибировала фотосинтез в поверхностных слоях, создавая оптимальные условия для первичной продукции на некоторой глубине. В остальные месяцы года наибольшие значения фотосинтеза наблюдались на глубине 0-2м.
Таблица 2
Валовая первичная продукция (ХА) и деструкция органического вещества (ЕЯ) в 2004-2005 гг.
Показатель Станции отбора
1 2 3 4 5 6
ЕА, Ш 0,21 2,42 - 0.64 0.52
г02/м3'Сут 0,28 1,07 1,38 0,36 0,31 0,55
2.02 Ш т ^ ш 1.11
Юг/м3сут 0,18 0,95 1,18 0,59 0,5 0,84
0.31 Ш 0.73 - 1,02 0.47
1,56 1,13 0,74 0,61 0,62 0,65
Примечание. Над чертой - среднее за период открытой воды, под чертой - среднее за подледный период.
Годовые величины продукции фитопланктона в 2004-2005гг. равны 1426 и 1657 ккал/м2 соответственно.
К широко используемым показателям развития фитопланктона относятся фотосинтетические пигменты. Содержание основного пигмента зеленых растений хлорофилла «а» считается универсальным эколого-физиологическим показателем, который отражает обилие и фотосинтетическую активность альгоценозов (Минеева, 2004).
В течение всего периода наших наблюдений содержание хлорофилла «а» в озере Арахлей варьировало от 0,25 до 5,57 мг/м3. Диапазон наиболее часто встречающихся концентраций составил 1,15-3,40 мг/м3.
Сезонная динамика концентрации хлорофилла «а» характеризовалась довольно высокими зимними величинами, последующим их снижением весной и некоторым увеличением в летний период. В подледный период наибольшие концентрации хлорофилла отмечались в южном и западном прибережьях и у села Преображенка, в точке с глубиной 9-11 метров - в среднем 1,68-3,17 мг/м3. В безледный период хлорофилла было больше в западном прибережье и в центре озера - 0,9-1,6 мг/м3. Юго-восточное песчаное мелководье, находящееся под постоянным
165
ветровым перемешиванием, было наиболее бедным по видовому составу водорослей и их количеству, что связано с механическим воздействием волн на планктон (Морозова, 1981). В 2005 г. на данной станции по сравнению с другими точками отбора были отмечены небольшие концентрации хлорофилла - около 0,69 мг/м3
На центральной станции повышенное содержание хлорофилла «а» отмечалось в декабре 2004 г. - 3,03-5,2 мг/м3, максимумы в вертикальном профиле были на 5 метрах, и у дна. В январе содержание хлорофилла уменьшилось, и составила в среднем 2,35мг/м при максимуме на глубине 8 метров (рис. 2). Февраль и апрель отличались высокими концентрациями фотосинтетических пигментов в придонных слоях (на глубинах 14-16 метров), что свидетельствует о седиментации фитопланктона.
Я ЫГЛ*3
0 1 2 3 4 5 6
Рис 2. Содержание хлорофилла на центральной станции А - декабрь 2004 г.; Б - январь 2005г.; В - февраль 2005 г.; Г - август 2005 г.
Содержание хлорофилла отражает биомассу фитопланктона. В период открытой воды наибольшие концентрации пигмента были зафиксированы на глубинах до 4 метров, в среднем от 1,03 до 1,15мг/м3, что говорит о скоплении фитопланктона в верхнем слое. Скопление водорослей в летний период в поверхностных слоях, а в подледный период на горизонтах 5-10 м отмечалось и ранее в работах Т.Н. Морозовой (1981). Интенсивное ветровое перемешивание ведет к выравниванию концентрации хлорофилла на разных горизонтах, что чаще наблюдается на мелководных прибрежных станциях. Так, в июне 2005 г., сразу после схода льда, мелководье находилось под постоянным действием ветрового волнения, поэтому хлорофилл равномерно распределялся по всему столбу воды.
По величинам первичной продукции планктона, отношения A/R и по концентрации хлорофилла «а» оз. Арахлей относится к категории озер мезотрофного типа.
Литература
1. Бондарева Е.И., Шишкин Б.А. Первичная продукция Ивано - Арахлейских озер // Биологическая продуктивность Ивано-Арахлейских озер. Записки Заб. филиала Геогр. об-ва СССР. Вып. 80, 1972. С. 42-62.
2. Бульон В.В. Первичная продукция планктона внутренних водоемов.- Л., 1983,- 150с.
3. Винберг Г.Г. Первичная продукция водоемов,- Минск, 1960.-329С.
4. Минеева Н.М. Растительные пигменты в воде волжских водохранилищ. М.:Наука, 2004, 156с.
5. Морозова Т.Н. Фитопланктон оз. Арахлей. // Биологическая продуктивность озера Арахлей (Забайкалье). Новосибирск: Наука, 1981. С 41-45.
6. Обязов В. А., Усманов М.Т., Жилин В.Н. Гидрохимия // Ивано-Арахлейский заказник; природно-ресурсный потенциал территории. - Чита: Поиск, 2002.-С. 21-27
7. Report ofSCOR-UNESCO working group 17. Détermination of photosynthetic pigments.-in: Monograph on océanographie methodology: Détermination of ptartosynthetic pigments in seawater. UNESCO, 1966, p.9-18.
166
