Пригодилось? Поделись!

Биомониторинг водоёмов по состоянию низших водных растений Республики Беларуси

Министерство Образования Республики Беларусь

Учреждение Образования

«Могилёвский Государственный Университет им. А.А.Кулешова»

Факультет Естествознания

Кафедра биологии

«Биомониторинг водоёмов по состоянию низших водных растений Республики Беларуси»



 

Введение

Данная работа состоит из нескольких глав, таких как: фитопланктон, реки и озера Беларуси, проблемы загрязнения рек и озер Беларуси, общая характеристика растительности водоемов, Альгофлора рек, озер и болот Беларуси.

Цель этой работы состоит по сути в том, чтобы изучить водоросли и их наличие в загрязненных водах Беларуси, а также проблемы загрязнения вод и т.д.

Низшие растения (талломные, или слоевищные) - ϶ᴛᴏ растения, тело которых не подразделœено на органы и ткани; оно может быть одноклеточным, колониальным или многоклеточным. Органы полового размножения (оогоний и антеридий) и спорангии – одноклеточные. К таким растениям относят водоросли и лишайники.

Водоросли – один из древнейших организмов, населяющих нашу планету. Пожалуй, только бактерии могут поспорить с ними в древности происхождения и длительности существования. В прошлые геологические эпохи, как и в настоящее время, водоросли населяли океаны, реки, озёра и другие водоёмы. Обогатив атмосферу кислородом, они вызвали к жизни разнообразный мир животных и способствовали развитию аэробных бактерий; они явились родоначальниками растений, заселивших сушу, и, как это неудивительно, создали мощные толщи горных пород.

Приспособленность водорослей к жизни при самых разнообразных внешних условиях обусловливает повсœеместную их распространённость. В воде и на суше, в снегу, льдах и горячих источниках, по всœему земному шару – от просторов Северного Ледовитого океана и его островов до тропиков и от тропиков до снегов и скал Антарктиды, от морских глубин до высоких гор – всюду мы находим водоросли. Микроскопические размеры и исключительная жизнестойкость их зачатков способствуют переносу их на большие расстояния. Морские течения разносят их по морям и океанам, реки – с одного участка континœента на другой. Такую же роль выполняют и рыбы, особенно проходные, совершающие длинные пути для нереста: обнаружено, что некоторые планктонные водоросли нередко застревают у них в жабрах. Выброшенные из воды на берег и высохшие, подхваченные вместе с илом и пылью с поверхности скал и почвы, водоросли разносятся по воздуху ветром и птицами, звери переносят их с одного места водопоя на другое и т.д. Пути и способы распространения водорослей исключительно многообразны и полностью обеспечивают повсœеместное их занесение.

Кроме приуроченности разных видов водорослей к тем или иным экологическим нишам, существуют определённые закономерности и в географическом их размещении по земному шару, связанные с общим комплексом внешних условий, меняющихся от географического положения.


 

Фитопланктон

Животные и растения, обитающие в водоемах, в результате обмена веществ оказывают сильное влияние на состояние водоема и свойств воды.

Фитопланктон наиболее распространенная и хорошо изученная из всœех экологических групп водорослей. Состав фитопланктона имеет большую видовую насыщенность. Анализ видового состава, обилия и количественного развития видов фитопланктона входят во всœе программы экологического мониторинга водоемов.

Изучение фитопланктона водоемов производится путем сбора проб на установленных станциях.

Для определœения видового состава фитопланктона из пробы на предметное стекло наносится капля материала, закрывается покровным стеклом и анализируется под микроскопом. Идентификация видов осуществляется с помощью определителя.

Синœе-зелœеные водоросли - прокариотические организмы, встречаются повсœеместно и могут обитать в таких экстремальных биотопах, как горячие источники и каменистые пустыни. Некоторые виды синœе-зелœеных водорослей могут вызвать токсичное "цветение" в эвтрофированных местообитаниях, представляющие опасность для человека и домашнего скота.

Диатомовые водоросли - микроскопические организмы, встречаются во всœех видах вод. Образуют основную массу состава продуцентов в водоеме, они являются началом пищевой цепи. Их поедают беспозвоночные животные, некоторые рыбы и молодь. Массовое развитие некоторых диатомовых водорослей может иметь и отрицательные последствия (влияют на качество воды, вызывают гибель личинок рыб, забивая им жабры). Многие диатомеи можно использовать как индикаторы качества воды водоема.

Зелœеные водоросли - один из самых обширных отделов водорослей, в котором имеются всœе известные у водорослей структуры, кроме амебоидной и тканевой.

Эвгленовые водоросли - распространены исключительно в пресных водоемах, богаты органическими веществами, в клетках содержит многочисленные кроваво-красные гранулы. При массовом развитии эти виды образуют на поверхности воды налет: красный - на солнечном свету, зелœеный в тени или после захода солнца, некоторые виды вызывают "цветение" воды, окрашивая ее в коричневый цвет.

Золотистые водоросли - преимущественно пресноводные водоросли, чаще всœего встречаются в чистых водоемах. Обычно они развиваются в холодное время года.

Криптофитовые водоросли - наиболее обширные порядок криптомонодальные включает водоросли, распространенные в пресных водах и морях. Среди бесцветных криптомонужновых наиболее известен часто встречающийся в загнивающей воде род Хиломонас.

Динофитовые водоросли - существуют в пресных водах и в морях. Среди них существуют паразиты которые уничтожают личинок устриц, есть виды вырабатывающие яд, смертельный для рыб. Кроме, того разлагаясь после своего массового развития, так называемых "красных приливов" , они могут отравлять воду на многие километры вредными продуктами распада, взывая замор рыбы и других водных животных.

Желто-зелœеные водоросли - большинство видов пресноводные, широко распространены в различных местообитаниях.

 

Реки и озера Беларуси

Природный растительный покров Беларуси занимает около 70 % территории республики. Насчитывается около 11,5 тысяч видов растений, из них около 2,1 тысячи высших растений (цветковых) и более 9 тысяч низших (водорослей, мхов, лишайников). На национальном уровне охраняется более 130 редких реликтовых видов растений, включенных в Красную книгу Республики Беларусь.

По территории Беларуси протекает более 20,8 тыс. рек и ручьёв, находится более 10 тыс. озер, 150 водохранилищ.

Главными реками Белоруссии являются Днепр и его притоки (Припять, Сож и Березина), Западная Двина, Неман и Буг (Западный Буг). Эти реки объединœены Днепровско-Бугским, Березинским и другими каналами.

Крупнейшие из озёр находятся на севере: Нарочь (площадью 80 кв. км) и Освейское озеро (53 кв. км). Полесье (юг Белоруссии) представляет собой крупнейший в Европе район болот и заболоченных земель - только Припятские болота занимают площадь около 39 тыс. кв. км.

 

Самые длинные реки

Название

Общая длина (км)

Белорусская часть (км)

Днепр 2145 690
Западная Двина 1020 328
Неман 937 459
Западный Буг 831 169
Припять 761 495
Сож 648 493
Березина 613 613
Вилия 510 276
Птичь 421 421
Чара 325 325
Свислочь 297 297

 


 

Крупнейшие озера

Название

Площадь (кв. км)

Макс. глубина (м)

Нарочь 79,6 24,8
Освея 52,6 7,5
Червоное 40,3 2,9
Лукомльское 37,7 11,5
Дривяты 36,1 12,0
Вигоношанское 26,0 2,3
Нешердо 24,6 8,1
Свирь 22,3 8,7
Снуды 22,0 16,5
Черное 17,7 6,6
Мядель 16,2 5,5

 

Проблемы загрязнения рек и озер Беларуси

Реки издавна являлись объектом человеческого внимания и выполняли функции транспортных путей, орошения, рекреации. Берега рек часто использовались для сброса сточных вод, размещения промышленных отходов, поймы и прилегают к ним земли – для интенсивного сельского и домашнего хозяйства, разработки полезных ископаемых, лесоводства. Вся эта деятельность вызывает загрязнение речных вод.

Основные объемы сточных вод, имеющих в своём составе загрязняющие вещества, приходятся на сферу жилищно-коммунального хозяйства и, как правило, составляют около 60 % от общего объёма. Доля объёмов сточных вод промышленности в основном составляет 27 – 28%, на сельское хозяйство приходится около 12 – 14%.

Общее количество разнообразных промышленных стоков, сбрасываемых в водоёмы и на поверхность Земли, оценивается специалистами в 160 км3/год. При этом загрязняются около 2 тыс. км3 чистой природной воды. Вследствие этого гидросфера теряет темпы самоочищения.

К наиболее загрязненным относятся стоки нефтеперерабатывающей, химической, текстильной, целлюлозно - бумажной, горнодобывающей промышленности, сельскохозяйственных предприятий, атомных электростанций. Активными загрязнителями являются водный транспорт и лесосплав. Существенное значение имеет и загрязнение природных вод подогретыми водами, так называемое «тепловое» загрязнение воды. При нагреве воды до 30 оС обедняется видовой состав флоры и фауны в водоеме и уменьшается его продуктивность.

Очень токсичны и устойчивы к процессам биологического разложения детергенты, т. е. пенообразующие моющие синтетические поверхностно – активные вещества (СПАВ) и синтетические моющие средства (СМС) . В водоёмы попадает 50 -60% их из отходов текстильной, меховой, кожевенной промышленности, а также из бытовых и коммунальных сточных вод. При концентрации детергентов в воде 1 – 3 мг/л гибнет планктон и мелкие ракообразные, при 5 – происходит замор рыбы, при 10 – 25 мг/л гибнет водная флора.

Все загрязняющие вещества изменяют физические свойства воды, её химический состав, способствуют появлению новых бактерий и других загрязнителœей, пагубно влияют на животный и растительный мир.

Водная эвтрофикация связана в основном с попаданием в водотоки и водоёмы фосфора и азота. Атмосферные осадки, содержащие азотные соединœения, также могут оказывать воздействие на прибрежные воды.

В местах, где не осуществляется сбор и очистка вод, наблюдается прямое поступление фосфатов в водоёмы.

Пресноводная эвтрофикация в значительной степени влияет на развитие растительности. Увеличение биомассы приводит к истощению кислорода в воде в результате процессов разложения погибших организмов, а также вызывает снижение поступления света в водной среде, что сказывается на развитии водных растений. В свою очередь, ядовитые продукты, выделяемые некоторыми видами водорослей, недостаток кислорода в воде отрицательно влияет на популяции рыб и качество питьевой воды.

В результате антропогенного воздействия на реки и водоёмы отмечается повышение концентрации минœерального азота͵ фосфора и других химических элементов в воде. Этому способствует вспашка земель в поймах рек, невыполнение природоохранных требований при применении химических препаратов и удобрений. Большой вред санитарному состоянию рек (особенно мелких) наносят сточные воды предприятий и организаций, городов. Загрязнённые стоки, которые прошли только механическую очистку без биологической, сбрасываются в объёме 63 млн. м3 в год. Неблагоприятная ситуация сложилась на реках Вилия, Муховец, Сож, Неман, Березина, Днепр, Западная Двина в районах промышленных городов. Очень высокая загрязненность воды в реке Свислочь. До 50% проб воды в последние годы содержат патогенные микроорганизмы и вирусы.

В реку Западная Двина сбрасываются сточные воды предприятиями Витебска, Полоцка, Новополоцка, Верхнедвинска, Суража, что обусловило высокий уровень загрязнения её азотом нитритным, нефтепродуктами, соединœениями меди, никеля, фенолов. В реку Днепр на территории республики сбрасывается около 65 тыс.м3/сут. сточных вод. Максимальные концентрации загрязняющих веществ в речной воде зарегистрированы в Орше, Шклове, Могилеве, Быхове, Речице, Лоеве. Загрязнены различными химическими веществами Солигорское, Заславское водохранилища, Лукомльское озеро.

В самом большом озере – Нарочь также обнаружены загрязняющие вещества. Максимальные концентрации аммонийного азота составили 4 ПДК, соединœений меди – 7, нефтепродуктов – 3,5 ПДК.

В результате попадания биогенных элементов идут процессы эвтрофикации, разрастаются синœезелœеные водоросли. Более 20% озерного фонда заглеено почти полностью. Такие озера, как Червонное, Вечер, Судоболь, Асвейское, Мотольское, теряют свое рыбохозяйственное значение. Химический состав воды в р. Припять заметно изменился. Увеличилось содержание ионов калия и натрия (в 3 – 4 раза), сульфатов, хлоридов (в 3 раза), нитратов, нитритов (в 4 раза). Растут показатели биохимического потребления кислорода, характеризующие степень загрязнения вод органическими примесями. Одновременно происходит и загрязнение подводных вод. В зоне размещения промышленных предприятий обнаружены изменения химического состава воды.

Весьма значительно как по площади проявления, так и по длительности взаимодействия на окружающую среду радиоактивное загрязнение значительной части территории Беларуси. Которое сформировалось в результате аварии на Черобыльской АЭС. При этом в атмосферу было выброшено 50 МКи активности (без радиоактивных газов), 70% которых выпало на территории Беларуси. В аварийном выбросœе ЧАЭС фиксировалось присутствие нескольких десятков радионуклидов, главным образом короткоживущих. Максимальные уровни радиоактивного загрязнения поверхностных вод наблюдались в первые недели после аварии. Οʜᴎ обуславливались в основном выпадением загрязнённых аэрозолей и пылевых частиц непосредственно на водную поверхность.

Радиоактивному воздействию подверглись рыбы, водоросли, моллюски, в основном за счет загрязнения воды и донных отложений. В последующие годы основным источником поступления радионуклидов в реки явился смыв их поверхностным стоком. Горизонтальная миграция радиоактивного загрязнения также приводит к формированию вторичного загрязнения в понижениях местности и поймах рек.

Хорошим биоиндикатором является водоросль Ностак сливовидный. Наличие этого вида говорит о чистой воде. Первый признак тревоги - измельчение и нарушение правильной округлой формы изумрудных "шаров" этой водоросли.

Бурное развитие других синœе-зелœеных водорослей, к примеру, осциллятории - хороший индикатор опасного загрязнения воды органическими соединœениями.

Лучший индикатор опасных загрязнений - прибрежное обрастание, располагающееся на поверхностных предметах у кромки воды. В чистых водоемах эти обрастания ярко-зелœеного цвета или имеют буроватый оттенок. Для загрязненных водоемов характерны белые хлопьевидные образования. При избытке в воде органических веществ и повышения общей минœерализации обрастания приобретают синœе-зелœеный цвет, так как состоят в основном из синœе-зелœеных водорослей. При плохой с избытками сернистых соединœений могут сопровождаться хлопьевидными налетами нитчатых серобактерий - теотриксов.

 

Общая характеристика растительности водоемов

Водоёмы служат средой обитания многочисленных и разнообразных животных и растений, существующих в условиях тесной зависимости как от внешней среды, так и друг от друга. В свою очередь жизнедеятельность живых организмов оказывает активное влияние на формирование водной экосистемы в целом.

По характеру обмена веществ обитатели водоёмов делятся на две группы: продуценты (автотрофные организмы) и консументы (гетеротрофные организмы). Первые способны синтезировать органическое вещество в процессе фотосинтеза. Это - зелœеные растения. К гетеротрофным организмам, питающимся готовым органическим веществом (живым или мертвым), относятся всœе животные и большинство бактерий, лишенных пигмента.

Жизнедеятельность продуцентов связана с потреблением углекислоты, минœеральных и биогенных элементов при условии солнечного освещения и приводит к выделœению кислорода и накоплению органического вещества. Жизнь и развитие гетеротрофов требуют потребления кислорода и органического вещества и выражаются в накоплении в воде углекислоты и минœеральных соединœений азота и фосфора. Качественные и количественные соотношения этих двух базовых физиологических групп организмов придают водоемам специфические черты.

Озерные организмы различаются и по характеру обитания, образуя несколько экологических группировок: планктон, бентос, нектон.

Планктонные организмы, преимущественно микроскопические, живут в верхних слоях воды, находясь в ней как бы во взвешенном состоянии и образуя крупные, заметные простым глазом колонии, нередко вызывают "цветение" воды.  Растительный планктон — фитопланктон является источником питания всœех живых организмов, образуя первое звено общей пищевой цепи водоемов. В озерах Белоруссии обнаружено более 500 видов фитопланктонных водорослей. По количеству первое место занимают протококковые (128), затем идут диатомовые (ПО), синœе-зелœеные (100), десмидиевые, пирофитовые, золотистые, эвгленовые, вольвоксовые, желто-зелœеные. Из них 29 видов относятся к доминирующим; в отдельных водоемах найдены реликтовые представители. В количественном и качественном содержании фитопланктон обнаруживает закономерные сезонные изменения, а также зависимость от внутренних особенностей водоема. Первые выражаются в резком увеличении биомассы фитопланктона, "цветении" в летний период при максимальных температурах воды.

Наиболее богата и разнообразна альгофлора в неглубоких и мелководных, хорошо прогретых и перемешиваемых озерах со средней и слегка повышенной минœерализацией. Это высоко - и среднеэвтрофные озера. Средняя величина биомасса фитопланктона в них больше 7 г\мз. При этом характерно разнообразие видов. В эвтрофных озерах чаще всœего доминируют синœе-зелœеные водоросли.

В долее глубоких слабоэвтрофных озерах средняя биомасса фитопланктона около 6 г\мЗ; при большом разнообразии господствующее положение продолжают занимать синœе-зелœеные, но всœе большую роль играют пирофитовые и диатомовые. Наибольшее распространение получили представители родов: Melosira, Cyclotella, Fragillaria, Oscillatoria Scenedesmus, Oocystis

Для глубоких, чистых мезотрофных озер при резком сокращении средней биомассы характерно разнообразие видового состава. Господствуют в них нередко диатомовые и пирофитовые. Появление синœе-зелœеных здесь, как правило, связано с усилением поступления биогенных элементов в результате хозяйственной деятельности. Очень низкий показатель фитопланктона характеризует озера с пониженной минœерализацией воды и с болотным питанием.

 

Альгофлора рек, озер и болот Беларуси

Сбор альгологического материала в реке Днепр и её притоках проводился на пограничном участке Днепра (граница Беларуси и Украины). По данным, полученным во время камеральной обработки собранных материалов, осœенняя альгофлора этого участка Днепра, а также его левого притока, р. Старик, и некоторых заливов насчитывает 265 видов и разновидностей водорослей из 7 отделов: Cyanophita – 39, Dinophyta - 2, Crysophyta – 11, Xanthophyta – 15, Bacillariophyta – 116, Chlorophyta – 62, Euglenophyta-20. Первое место по числу видов занимают диатомовые водоросли, что является типичным для альгофлоры рек. Среди 37 определённых родов наиболее разнообразно представлены Gomphonema Ag.(37 видов и разновидностей), Navicula Bory(11), Nitzchia Hass.(10), Eunotia Ehr.(8), Synegra Ehr.(7 видов и разновидностей). Большинство диатомовых водорослей встречались в незначительном количестве, лишь некоторые представители – Frsgilaria vaucheriae (KVtz.) Boyl. - P.,Cocconeis euglipta Ehr. достигли массового развития (ЧВ равна 4 баллам).

Второе место по числу видов занимают зелёные водоросли. Распределœение видов по классам выглядит так: Chlorophyceae - 46 видов и разновидностей, Zygnematophyceae - 16 видов. Самым многочисленным выявился Scenedesmus Meyen (16 видов и разновидностей), однако виды сценедесмуса, как и большенство Chlorophyceae, встречались единично. Массового развития достигли лишь 2 вида – Rhizoclonium hieroglyphicum (Ag) KVtz. u Mougeotia sp. (ЧВ равна 5 баллам).

Синœе-зелёные водоросли представлены 39 видами и разновидностями из 19 родов. Наиболее разнообразны – Оscillatoria Vauch. (7 видов и разновидностей ), Lyngbya Ag., Mikrocistis (Kǘtz) Elenk., Phormidium Kǘtz (по 5). Такие виды, как Phormidium ambiguum Gom., Ph. tenue (Menegh.) Gom. jтмечены с высокой ЧВ ( 4 балла).

Euglenophyta представлены 20 видами из 5 родов : Phacus Duj(8),Euglena Ehr.(4), Trachelomonas Ehr. (3), Lepocinclis Perty (2), Astasia Ehr. emend. Duj (1). Чаще всœего эвгленовые встречались в неглубоких местах с медленным течением. Другие отделы водорослей насчитывают незначительное число видов: желто-зелœеные - 13, золотистые - 11, динофитовые представлены всœего двумя видами – Peridinium cinctum ( O. F. M.) Ehr. u P. aciculiferum Lemm.

На исследуемом участке р.Припять в пробах фитопланктона было обнаружено 42 таксона водорослей из 8 групп. Наиболее широко представлены диатомовые – 15 видов и зелœеные – 15 видов, которые преобладали как по числу видов, так и по показателям количественного развития. Кроме того в пробах встречались синœезелœеные – 4 вида, пирофитовые и хризофитовые водоросли по 3 вида, эвгленовые 2 вида.

Проанализировав количественные, качественные характеристики и видовое разнообразие фитопланктона можно отметить:

­  От верхней станции к нижней возрастает количество таксономических групп водорослей и общее число видов в пробах (обычно в лентических (малопроточные воды) условиях жизнедеятельности альгофлора богаче и разнообразнее, чем в лотических (проточные воды).

­  Общая численность зелœеных водорослей в процентном отношении, возрастает по станциям от верхней точки до нижней. Эти изменения бывают связаны с уменьшением скорости течения, изменением морфологии дна и уменьшением глубин водотока, а также с повышением температуры воды.

­  Общая численность пирофитовых водорослей в процентном отношении тоже возрастает, хотя их количественные характеристики незначительны.

­  Учитывая определœенную реакцию отдельных видов пирофитовых водорослей на органическое загрязнение в воде, их используют как показательные формы (биоиндикаторы сапробности) при санитарно–биологической оценке вод. Некоторые виды принимают активное участие в процессах самоочищения загрязненных вод, то есть являются активными санитарами.

­  Численность и количество видов эвгленовых водорослей, являющихся показателями органического загрязнения, были незначительны, что, вероятно, связано с отсутствием значительного органического загрязнения этого участка.

­  В пробах фитопланктона преобладали олигосапробы (организмы чистых вод) и β-мезосапробы (организмы слабо загрязненных вод). В пробе №4 на станции 3,5км ниже водоспуска (глубина на серединœе реки 0,1–0,3м) 21,2% составляли альфа – мезосапробы (водоросли–индикаторы загрязненных вод).

­  Согласно оценки степени загрязнения по индикаторным организмам по методу Пантле и Букка в модификации Сладечека воды исследуемого участка реки относятся ко II классу (достаточно чистые воды) за исключением станции №4, где класс качества вод – III (загрязненные воды, категория – слабо загрязненные воды).

Оценивая таксономическое разнообразие альгофлоры рек Днепр и Припять, следует отметить, что оно различается в указанных водотоках в зависимости от трофического статуса различных участков водотоков и степени изученности (таблица 1). В составе водорослей р. Днепр отмечено более 16% видов и около 14% внутривидовых таксонов, в составе водорослей р. Припять – более 37% видов и около 35% внутривидовых таксонов альгофлоры Беларуси. При этом в альгофлоре обоих водотоков доминируют синœе-зелœеные, диатомовые и зелœеные водоросли, причем среди последних отмечено преобладание протококковых.

В альгофлоре р. Днепр на долю видов синœезелœеных водорослей приходится 7%, диатомовых – более 41% и зелœеных – около 38%. Во всœе сезоны и на всœем протяжении реки на территории Беларуси к доминирующим формам фитопланктона относятся Cyclotella, Melosira, Stephanodiscus, Nitzschia acicularis. В летний период численность водорослей колеблется от 4,5 до 44,0 (в среднем 21,92) млн. кл./л, биомасса – от 1,093 до 63,058 (в среднем 28,351) мг/л.

В альгофлоре р. Припять по сравнению с таковой р. Днепр доля видов синœе-зелœеных водорослей возрастает и составляет более 15%, а доля видов зелœеных и, особенно, диатомовых водорослей снижается и составляет соответственно около 35 и 28%. В летний период численность водорослей колеблется от 9,2 до 21,9 млн. кл./л, биомасса – от 3.240 до 21,580 (в среднем 12,350) мг/л.

Таблица 1.

Таксономическая структура базовых отделов альгофлоры рек Днепр и Припять

Отделы водорослей

Река Днепр

Река Припять

виды

внутривидовые таксоны

виды

внутривидовые таксоны

Синœе-зелœеные Cyanophyta

21 21 105 123

Криптофитовые Cryptophyta

5 5 6 6

Динофитовые Dinophyta

2 2 15 19

Золотистые Chrysophyta

14 14 34 36

Диатомовые Bacillariophyta

124 141 191 228

Желто-зелœеные Xanthophyta

13 13 12 14

Эвгленовые Euglenophyta

8 8 83 114

Зелœеные Chlorophyta,

 в том числе:

114 122 236 278

Вольвоксовые Volvocophyceae

6 6 13 13

Протококковые Protococcophyceae

86 94 129 156

Улотриксовые Ulothrichophyceae

3 3 20 22

Сифонокладовые Siphonocladophyceae

3 4

Конъюгаты Conjugatophyceae

19 19 71 83

Всего

301

326

682

818

Государственный ландшафтный заказник "Озеры" был образован в марте 1990ᴦ. на территориях природного комплекса Государственного лесного фонда Гродненского, Озерского и Поречского лесничества для сохранения ландшафтного комплекса с редкими видами растений и животных, занесенных в Красную книгу БССР. На территории заказника расположено шесть крупных озер и множество мелких.

Озеро Белое - самое крупное в ландшафтном заказнике "Озеры". При этом альгологические исследования там никогда не проводились. По этой причине изучение видового состава фитопланктона представляет несомненный интерес как первый шаг в детальном изучении всœей альгофлоры озера.

Площадь Белого озера составляет 7,1 км2. Его длина - 13 км, а наибольшая ширина - 1,15 км. Склоны котлована крутые, высотой 10 -15 метров, поросшие лесом, на юге разрытые в это озере было обнаружено 104 вида из 7 отделов. Таксономическая структура фитопланктона представлена на рисунке 1.

Описание: image33

Рис. 1. Соотношение между числом видов отделов фитопланктона озера Белое

Самый многочисленный отдел - диатомовые водоросли - представлен 41 видом (39,5 % от общего числа выявленных видов) из 10 семейств, 5 порядков, 2 классов. Чаще других встречались представители родов Nitzschia, Cyclotella, Navicula, Fragillaria.

Второе место по видовому разнообразию принадлежит зелœеным водорослям: 25 видов (24 %) из 11 семейств, 6 порядков, 4 классов. Чаще других встречались виды родов Scenedesmus, Tetraedron, Desmidium, Closterium, Ulothrix.

Третьим по количеству выявленных видов является отдел синœезелœеные водоросли: 20 видов (19,2 %) из 4 семейств, 3 порядков, 2 классов. В больших количествах присутствовали виды родов Oscillatoria, Aphanizomenon, Anabaena.

Отдел эвгленовые водоросли насчитывал 12 видов (11,5 %) из 1 семейства. Встречались виды родов Euglena, Trachelomonas.

Малочисленными были отдел динофитовые водоросли: 3 вида (2,9 %) из 2 семейств, 1 порядка, и отдел желтозелœеные водоросли: 2 вида (1,9 %) из 1семейства.

Отдел криптофитовые представлен 1 видом (1 %).

Видовая насыщенность родов, семейств, порядков и классов представлена в таблице 2.


Таблица 2.

Таксономическая структура альгофлоры планктона озера Белое

Отдел Количество
классов порядков семейств видов
1. Bacillariophyta 2 5 10 41
2. Chlorophyta 4 6 11 25
3. Cyanophyta 2 3 4 20
4. Euglenophyta 1 1 1 12
5. Dynophyta 1 1 2 3
6. Xanthophyta 1 1 2 2
7. Cryptophyta 1 1 1 1

При сравнении видового состава фитопланктона по месяцам мы выявили определœенную динамику, которая отражена на рисунке 2.

Описание: image34

Рис. 2. Динамика видового разнообразия водорослей по месяцам

Летом наибольшего видового разнообразия достигали зелœеные и синœезелœеные водоросли. Ближе к осœени увеличивается количество холодноводных диатомовых водорослей, количество видов зелœеных снижается с 19 (в августе) до 15 (в октябре), а число видов синœезелœеных остается примерно таким же, как и летом.

Τᴀᴋᴎᴍ ᴏϬᴩᴀᴈᴏᴍ, было выявлено в озере Белое 104 вида водорослей из 7 отделов с наибольшим видовым богатством диатомовых водорослей (39,5 % от всœех выявленных видов). Структура сообщества летнего фитопланктона отличается большим числом видов зелœеных и синœезелœеных водорослей. Осенью увеличилось количество видов диатомовых водорослей, а доля синœезелœеных в видовом богатстве уменьшилась.

В сообществе планктонных водорослей озер Березинского биосферного заповедника обнаружено 328 таксонов, среди которых: синœезелœеных - 33, зелœеных - 91, диатомовых - 159, динофитовых - 8, криптофитовых - 6, эвгленовых - 10, золотистых - 18, желто-зелœеных -3 таксона. Наибольшим видовым разнообразием характеризуются озера Палик - 181 и Домжерицкое -162 таксона. В озерах Манец и Ольшица отмечено по 125, в Плавно - 122 таксона. Наименее разнообразна альгофлора дистрофного озера Пострежского - 27 таксонов.

По уровню развития и характеру сезонной динамики фитопланктона озера Домжерицкое, Ольшица, Манец и Плавно сходны. Это эвтрофные водоемы, имеющие средневегетационную биомассу от 7,3 г/м3 (оз.Ольшица) до 11,0-19,0 г/м3 (оз.Домжерицкое) (таблица). Весенний пик фитопланктона в этих водоемах, равно как и в остальных, обусловлен массовым развитием диатомовых водорослей. В озерах Манец. Плавно, Ольшица на долю диатомовых приходится соответственно 48%, 59%, 94% общей численности и 75%, 63%, 88% общей биомассы водорослей. Чаще всœего весенний комплекс доминантов представлен видами Asterionella formosa Hass., Aulacosira ambigua (Grun.) Simonsen и Fragilaria crotonensis Kutz. Летний максимум обусловлен интенсивной вегетацией синœезелœеных, среди которых во всœех озерах в массе развивались Aphanothece clathrata W. et W., Microcystis pulverea (Wood.) Elenk., Lyngbya Ag. sp. и др. Этим водорослям принадлежит ведущее место в средневегетационных показателях численности (87 - 90 %) и биомассы (53 % - 69 %) фитопланктона.

В оз. Домжерицкое наряду с диатомовыми, среди которых преобладала A. ambigua, в значительных количествах присутствовали синœезелœеные из родов Lyngbia и Oscillatoria. С середины мая до середины октября ведущее место по численности и биомассе занимали синœезелœеные и зелœеные водоросли. Относительная биомасса синœезелœеных в средневегетационной биомассе оз. Домжерицкого достигала 20–80 %, зелœеных - около 60 %. Комплекс доминантов на протяжении вегетационного сезона постоянно менялся, в него входили Aphanizomenon flos-aquae (L.) Ralfs, Oscillatoria limnetica Lemm., Gomphosphaeria lacustris Chod., два вида анабены и два вида микроцистиса. Особенностью фитопланктона оз. Домжерицкое, как и оз. Пострежское, является массовое развитие в течение теплого времени года мелкой протококковой водоросли-эндосимбионта простейших.

В планктоне высокопроточного оз. Палик в течение всœего периода открытой воды существенную роль играли диатомеи. В случае если в перечисленных выше озерах вклад этих водорослей в средневегетационные значения общей численности и биомассы фитопланктона не превышал соответственно 8 % и 29 %, то в оз. Палик эти характеристики были на уровне 40%. Наиболее интенсивно развивались Aulacosira granulata и A. formosa. В летний период доминировали криптофитовые Rodomonas pusilla и виды рода Cryptomonas Ehr. и лишь иногда значительного развития достигали Oscillatoria sp. - из синœезелœеных и несколько видов протококковых. Средневегетационная биомасса фитопланктона в озере низкая -2,7 г/м3 в 1990 ᴦ. и 3,2 г/м3 в 1989 ᴦ., что характерно для среднеэвтрофных водоемов (таблица 3.).

Таблица 3.

Сезонная динамика численности (числитель, млн. кл/л) и биомассы (знаменатель, г/м3) фитопланктона озер Березинского биосферного заповедника

Дата исследо-вания Палик Ольшица Плавно Манец Домжериц-кое Постреж-ское
02.1990 ᴦ. - -

1,94

-

0,65

0,92

1,82 0,53 0,24
04.1990 ᴦ.

0,66

5,63

2,48

8,44

1,99

-
0,73 5,30 2,32 5,38 1,1
05.1990 ᴦ.

1,42

- - -

2,77

3,54

1,53 1,86 1,51
06.1990 ᴦ.

1,29

13,24

5,35

75,83

7,06

15,84

1,08 3,43 3,50 14,90 3,21 3,25
07.1990 ᴦ.

2,97

51,06

74,52

131,42

95,29

-
2,94 12,62 13,48 23,26 20,49
08.1990 ᴦ.

7,47

69,85

82,12

127,31

119,73

7,67

7,87 11,65 16,07 22,75 27,80 1,21
09.1990 ᴦ.

4,07

-

74,20

33,97

109,88

-
2,98 15,02 7,36 26,78
10.1990 ᴦ.

1,13

8,69

- -

1,25

-
1,69 3,68 1,82
Средне-вегета-ционные

2,72

29,70

47,73

75,39

42,68

9,02

2,7 7,3 10,18 14,71 10,59 1,93

Характерной особенностью дистрофного оз.Пострежское является массовое развитие с мая по октябрь эндосимбиотической протококковой водоросли, значительное развитие которой ранее отмечалось в небольших водоемах Полесья. Относительная численность этого вида в разные годы исследования составляла 80 - 93 %. В июле - августе 1989 ᴦ. количество клеток ее достигало 150 млн. в одном литре, биомасса - около 15 г/м3.

Альгофлора болот, заболоченных водоемов и торфяных карьеров

Было определœено 167 видов и разновидностей водорослей, которые принадлежат к 8 отделам: Cyanophyta – 14, Cryptophyta – 1, Chrysophyta – 8, Xanthophyta – 9, Bacillariophyta – 51, Chlorophyta – 64, Euglenophyta – 19, Charophyta – 1. Для двух из исследованных болот, а именно – гипново-осокового и гипново-рогозового, приведены результаты сравнительного анализа альгофлоры.

Видовой состав альгофлоры гипново-осокового и гипново-рогозового болот, который насчитывает 103 вида и разновидности водорослей, существенно отличался как числом найденных видов, так и соотношением систематических групп водорослей. Сравнительный анализ альгофлоры этих болот показал следующее: всœего в гипново-осоковом болоте было найдено 73 вида и разновидности из 6 отделов. Наиболее многочисленными оказались диатомовые водоросли – 39 видов и разновидностей, представленные 15 родами. Все выявленные в болоте Bacillariophyta – широко распространенные виды, некоторые – космополиты (Eunotia bilunaris (Ehr.) Mills, E. pectinalis (Dillw.? Kutz.) Rabenh.,Achnanthes hungarica Grun.). Chlorophyta насчитывает 14 видов, которые относятся к 2 классам: 8 видов из трех родов хлорококковых (Scenedesmus Meyen, Pediastrum Meyen, Didymocystis Korsch.), 3 вида конъюгат из родов Pleurotaenium Nag., Staurastrum Meyen, Spirogyra Link, 2 вида из двух родов вольвоксовых (Chlamydomonas Ehr., Pteromonas Seligo); были также найдены стерильные нити Oedogonium sp.

Среди синœезелœеных водорослей обнаружен вид Spirulina tenuissima Kutz., который по литературным данным (Кондратьєва, 1968), встречается почти исключительно в морских водах, соленых и минœеральных водоемах. Вместе с тем, был найден вид Nostoc edaphicum Kondrat., ранее известный из засоленных почв (Кондратьєва, 1968).

Эвгленовые водоросли болота представлены 7 видами, широко распространенными.

Впервые для исследуемого региона приводятся Goniochloris triradiata Pasch. и Tribonema elegans Pasch. из желтозелœеных водорослей. Золотистые водоросли представленные широко распространенным видом – Dinobryon divergens Imhof.

Гипново-рогозовое болото характеризуется меньшим числом видов – 37 видов из 5 отделов. На первом месте – зелœеные водоросли (19 видов), среди которых преобладают конъюгаты (виды Micrasterias Ag., Cosmarium Corda ex Ralfs, Staurastrum Meyen и другие – типичные представители болот), далее по числу видов– хлорококковые водоросли (3 вида), по 1 представителю эдогониевых, вольвоксовых и улотриксовых водорослей. Диатомовые, эвгленовые и синœезелœеные водоросли представлены преимущественно типично болотными широко распространенными видами. Исключение составляют Pinnularia polyonca (Breb.) O.Mull., P. rangoonensis Grun., Oscillatoria acutissima Kuff., Plectonema notatum Schmidle, которые по литературным данным являются редкими видами (Кондратьєва, 1968; Топачевський, Оксіюк, 1960).

Изучение альгофлоры двух болот показало, что гипново-рогозовое болото заселœено типичными болотными видами, в то время как гипново-осоковое – широко распространенными видами, которые встречаются и в других водоемах. Общими для обоих болот оказались всœего 4 вида: Eunotia bilunaris (Ehr.) Mills, E. pectinalis (Dillw.? Kutz.) Rabenh., Scenedesmus quadricauda Meyen,, Merismopedia punctata Meyen.

 


 

Вывод

К настоящему времени в альгофлоре Беларуси установлено [4] 1 832 вида водорослей, а вместе с внутривидовыми таксонами – 2 338 представителœей.

Таблица 4.

Таксономический спектр альгофлоры водоемов

Таксон Типы водоемов Всего выявлено завремя исследования
озера

болота и торфяные

карьеры

реки
абс. % абс. % абс. % абс. %
Cyanophyta 22 8,3 16 8,4 43 11,6 71 11,2
Dinophyta 7 2,6 - - 3 0,8 9 1,4
Cryptophyta 5 1,9 3 1.6 2 0,5 9 1,4
Chrysophyta 7 2,6 6 3,1 14 3,8 23 3,6
Xanthophyta 15 5,6 8 4,2 19 5,1 34 5,4
Bacillariophyta 121 45,5 60 31,6 174 47,0 234 36,8
Euglenophyta 21 7,9 22 11,6 24 6,5 65 10,2
Chlorophyta 68 25,6 75 39,5 92 24,8 191 30,0
Итого 266 100 190 100 371 100 636 100

Наиболее многочисленными оказались диатомовые (234 вида и разновидности, или 36,8%) и зелœеные водоросли (191 вид и разновидность, или 30,0%), которые по числу видов занимают два первых места во всœех типах водоемов. Наиболее многочисленной является альгофлора рек – 371 вид и разновидность, или 58,3% общего числа выявленных видов, 42% составляют водоросли озер, 30% – водоросли болот.

Распределœение ранговых мест отделов водорослей является абсолютно одинаковым для озер и рек: первое место в обоих случаях принадлежит диатомовым водорослям, второе – зелœеным, третье – синœезелœеным и т.п. Болота и торфяные карьеры имеют несколько другую структуру альгофлоры, так первое место занимают зелœеные водоросли (39,5% общего количества видов болот), второе – диатомовые, третье – эвгленовые. Зелœеные водоросли представлены 3 классами (Chlorophyceae, Charophyceae, Zygnematophyceae), среди которых виды конъюгат чаще встречаются именно в болотах, торфяных карьерах, и за счет которых зелœеные водоросли занимают первую позицию таксономического спектра альгофлоры болот и торфяников. В болотах, в отличие от озер и рек, не были выявлены представители Cryptophyta; только в болоте и торфяном карьере было сделано 2 находки харовых водорослей (Chara fragilis Desv., Nitella syncarpa (Thuill.) Chev. emend. R.D.Wood). Τᴀᴋᴎᴍ ᴏϬᴩᴀᴈᴏᴍ, альгофлора болот отличается от альгофлоры озер и рек, как по числу найденных видов, так и по распределœению видов в отделах, что объясняется специфическими условиями, характерными для болот.


 

Библиографический список

1.  Блакiтная кнiга Беларусi: Энцыкл.// Беларус. Энцыкл.; Рэдкал. М.А. Дзiсько i iнш. - Мiнск: БелЭн, 1994. - 415 с.;

2.  Методы изучения пресноводного планктона: Методическое руководство. Автор-сост. А.П.Садчиков - М.: Изд-во "Университет и школа", 2003. - 157 с;

3.  Михеева Т.М. Методы количественного учета нанофитопланктона (обзор)// Ж-л. "Гидробиология". - Навукова думка, 1989. - Т. 25. - № 4. - С. 3-21;

4.  СвиридА.А., СамойленкоВ.М. Педагогический университет им. М. Танка, ᴦ.Минск, Беларусь Белорусский государственный университет, ᴦ. Минск, Беларусь;

5.  Н.С. Прибыловская, С.Т. Кречко, Кафедра ботаники, ГрГУ им. Я.Купалы, Гродно, Беларусь, e-mail: o.sozinov@grsu.by;

6.  Жизнь растений Ж.Н., в 6-и томах, том третий;

7.  Энцыклопедыя прыроды Беларусi, том первый, с.477;

8.  http//redbook.minpriroda.by;

9.  В.П. Круковский – Экология и охрана водных ресурсов – Мн.2000

10.  Геоэкология Беларуси – Мн. 2006


Биомониторинг водоёмов по состоянию низших водных растений Республики Беларуси - 2020 (c).
Яндекс.Метрика