Министерство образования Республики Беларусь

Учреждение образования

"Гомельский государственный университет им. Ф. Скоры"

Географический факультет

Современное состояние планктонных сообществ рек Припять и Сож

Курсовая работа

Исполнитель:

Студентка группы Г-43 Рассашко И. Ф.,

Научный руководитель: Ковалева О. в.

Гомель 2007

Введение

Гидрографическая сеть на территории Белорусского Полесья представлена крупными реками бассейна Днепра, включая его важные притоки – Припять и Сож. Они оказывают существенное влияние на формирование его экосистемы, важными компонентами которой являются планктонные сообщества.

Первые сведения о фитопланктоне Припяти относятся к 1926 г., Сожа – к 1959 г. Материал по истории и итогам изучения фитопланктона рек имеется в каталоге [1], по зоопланктону – в банке данных [2]. Из последнего видно, что изучение рачкового зоопланктона Припяти начато в мае 1887 г. выдающимся зоологом-карцинологом Киевского университета В.К. Совинским. Летом 1905 г. экспедицией Студенческого кружка для исследования русской природы Московского университета был собран материал по зоопланктону Припяти, и вскоре появились публикации Н.В. Воронкова (1907, 1909) по коловраткам и А.В. Новикова (1907) по ракообразным реки. В 1926 г. (по сборам 1912-1915 гг.) и в 1930 г. (по сборам 1929 г.) были опубликованы работы польских гидробиологов Вольского (Wolski), Якубисика (Jakubisiak), Вишневского (Wiszniewski) по ракообразным и коловраткам Припяти, а в 1931г. и 1932 г. (по сборам 1913 г.) работы Слонимского (Slonimski) по коловраткам Припяти. Существенный вклад в изучение Припяти внесли украинские гидробиологи. В 1936 г. опубликована статья М.К. Тарана по зоопланктону Припяти. Летом 1953 г. под руководством Г.Г. Винберга [3] организована комплексная экспедиция по изучению водоемов Полесья, в том числе Припяти, материалы которой послужили основой для прогнозирования изменений в реке под воздействием мелиорации и хозяйственного освоения. В 1956 г. опубликован сборник трудов экспедиции, где имеется работа по зоопланктону реки. В августе 1959, 1961 и 1963 гг. Травянко В.С. и Цеебом Я.Я. зоопланктон Припяти в приустьевом участке изучался с целью выяснения влияния реки на формирование биологического режима Днепра. Детальные исследования планктона Припяти проведены Д.О. Радзимовським и В.В. Полищуком, результаты которых представлены в книге "Планктон рiчки Прип,ять" [4]. Есть материал по зоопланктону реки в работе В.И. Монченко (1967). Изменение видового и количественного состава зоопланктона Припяти отражено В.А. Бабицким (1975). Имеются данные И.П. Арабиной с соавт. (1983) по видовому и количественному составу летнего зоопланктона Припяти в районе Национального парка "Припятский". Материалы указанных авторов приведены в банке данных [2]. В 1982 г. в рамках комплексной экспедиции Института зоологии НАН Б проведены исследования по изучению состояния зоопланктона Припяти с целью прогнозирования тех изменений в видовом составе, структуре и функционировании, которые могут быть вызваны обвалованием русла реки. Полученные данные представлены в публикациях Г.А. Галковской с соавт. [5, 6], в ряде других работ. В каталоге по коловраткам водных экосистем Беларуси, изданном в 2001 г., есть данные и по коловраткам Припяти [7]. В 2003 г. опубликовано первое систематизированное издание, содержащее изложение особенностей природных ресурсов, включая биоразнообразие, водосборного бассейна р. Припять [8], где, наряду с другими данными, приводится характеристика основных сообществ гидробионтов Припяти.

Исследования зоопланктона реки Сож начаты в 1959 году и продолжены в 1962, 1963 гг. в районе устья В.С. Травянко и Я.Я. Цеебом, в 1972 г. В.В. Полищуком, в 1986- 87 гг. нами в устье проводились круглогодичные исследования. С 1991 г. имеют место регулярные исследования планктона реки на участках, расположенных выше, в черте и ниже г. Гомель, в том числе ниже поступления очищенных сточных вод города.

В общем, изучение планктона Припяти и Сожа проводилось разными исследователями. Результаты многолетних исследований показывают, что планктонные сообщества рек характеризуются значительным биоразнообразием. В настоящее время в альгофлоре Припяти по данным Т.М. Михеевой [1] значится 818 таксонов в ранге ниже рода и 682 вида водорослей. Первое место принадлежит зеленым водорослям – 278 (236), второе – диатомовым – 228 (191), третье – синезеленым – 123 (105). Далее следуют эвгленовые – 114 (83), золотистые – 36 (34), динофитовые – 19 (15), желтозеленые – 14 (12), криптофитовые – 6. Фитопланктон р. Сож разнообразен, представлен в основном широко распространенными видами, имеет структуру типичную для речного фитопланктона, четкую годовую динамику видового состава и численности при наибольшем биоразнообразии и развитии летом. Количественно фитопланктон р. Сож развит хорошо, наблюдается тенденция в увеличении как его разнообразия, так численности и биомассы. Обобщенные данные по биоразнообразию фитопланктона р. Сож за весь период изучения сообщества показывают, что он включает более 200 видов и внутривидовых таксонов водорослей из 8 отделов. Зоопланктон Припяти включает 257 видов и вариететов, в том числе коловраток – 145, ветвистоусых ракообразных – 68, веслоногих ракообразных – 44 [2]. С дополнениями, имеющимися в каталоге [7], количество видов и вариететов коловраток, обнаруженных в Припяти, равно 200. В р. Сож обнаружено 180 видов и вариететов зоопланктона - 106 - коловраток, 74 – ракообразных, в том числе, 49 – ветвистоусых, 25 – веслоногих [9].

Учитывая важное экологическое и практическое значение Припяти и Сожа, исследования по изучению планктонных сообществ рек и факторов среды их обитания продолжаются. Нами в июле 2002 г., июне-сентябре 2003 г. проведены исследования на 1-4 станциях Припяти в районе порта г. Мозырь. На р. Сож исследования осуществлены в летний период 2002-2003 гг. на шести станциях, расположенных выше, в черте и ниже г. Гомель, и на трех станциях в окрестностях дачной и санаторной зон п. Ченки. Кроме гидробиологических, изучались гидрохимические показатели – 9 для Припяти, 23 – для Сожа (гидрохимические анализы выполняли Л.А. Кухаренко и Т. Д. Довыденко, и авторы выражают им признательность). Сбор и обработка материала выполнены стандартными методами. Качественные пробы брали планктонной сетью, для количественных учетов пробы брали путем фильтрации 100 л воды через планктонную сеть №55, кроме того, для учета коловраток и фитопланктона применяли осадочный метод (объем проб 1,0 и 0,5 л ).

Имеются гидрохимические показатели, характеризующие состояние среды рек, которые не превышают ПДК. В то же время, в р. Припять отмечено превышение допустимых величин по БПК5, ПДК по азоту аммонийному и нитритному, фосфатам, взвешенному веществу. По данным [10] в 2002 г. в Припяти содержание основных загрязняющих ингредиентов находится в пределах 0,5-2,5 ПДК, зарегистрировано высокое содержание азота нитритного (10,2 ПДК) и цинка (12,3 ПДК). По комплексной оценке качества воды индекс загрязненности (ИЗВ), показывающий на степень химического загрязнения реки, несколько превышает 1 ПДК (III класс качества воды). В Соже имеет место превышение допустимых величин по цветности и мутности, БПК5, ПДК азота аммонийного, азота нитритного, цинка, железа, нефтепродуктов, фенолов. В р. Сож у Гомеля в 2002 г. [10] концентрация загрязняющих ингредиентов не превышает 0,5-2,0 ПДК, вода реки характеризуется как умеренно загрязненная – ИЗВ равен 1,1-1,3 (III класс качества воды).

Исследование

Биоразнообразие фитопланктона исследуемого участка Припяти довольно значительное – обнаружено около 100 видов, с преобладанием зеленых водорослей – 50,7-55,0%. Количество диатомовых в 2-3 раза меньше, разнообразны синезеленые (до 10 видов), есть водоросли из отделов эвгленовые, динофитовые, золотистые, криптофитовые. В количественном отношении фитопланктон обильно развит – его плотность достигает 48,08 млн. кл./л, (в 1961 г. она изменялась от 1,03 до 10,25 млн. кл./л), массовыми водорослями являются Melosira granulatа (M. g. var. angustissima), M. italica (M. i. var. tenuissima), Dictyosphaerium pulchellum, Scenedesmus quadricauda, Actinastrum hantzschii и др. Отмеченные водоросли встречались в Припяти в 60-х гг., являлись массовыми. Наблюдается значительное развитие видов фитопланктона, вызывающих "цветение", прежде всего синезеленых водорослей, что может быть вызвано повышенным содержанием в воде некоторых биогенных элементов. Из указанных водорослей необходимо отметить развитие прежде всего Microcystis aeruginosa, M. pulverea, встречаются Anabaena sp., Aphanizomenon flos-aquae. Данные водоросли и другие – Gloeocapsa limnetica, Gloeocapsa minor, Coelosphaerium kutzingianum, Gomphosphaeria lacustris (они также обнаружены нами в районе г. Мозырь) постоянно встречались в планктоне по всему течению реки в 60-е гг. [4].

Зоопланктон Припяти в исследуемый нами период представлен более 48 видами и вариететами (более 37 – коловратки, 7 – ветвистоусые и 4 – веслоногие ракообразные), принадлежащими к 20 семействам и 25 родам (таблица 1). Первое место по биоразнообразию занимает семейство Brachionidae – 17 видов и вариететов. К семейству Trichocercidae относится 6 видов, к семействам Synchaetidae, Chydoridae и Cyclopidae – по 3 вида, Asplanchnidae - 2 вида. Остальные 14 семейств представлены одним видом. По количеству видов и внутривидовых таксонов наиболее разнообразен род Brachionus (14), далее следуют роды Trichocerca (6), Keratella и Synchaeta (3), Asplanchna (2). Остальные 20 родов представлены одним видом. В целом, существенный вклад в биоразнообразие зоопланктона р. Припять вносят одно- и двухвидовые семейства (70%) и роды (87%).

Плотность зоопланктона, как отмечено выше, устанавливалась нами по сетным и осадочным пробам. В каталоге [7] указывается, что при определении численности и видового состава коловраток могут быть большие погрешности, обусловленные потерей мелких видов при использовании мельничного сита, и обосновывается необходимость отбора осадочных проб для получения достоверных данных о численности и видовом составе коловраток. Из примечания 2 таблицы 2 видно, что при проведении исследований по зоопланктону р. Припять в 40-60-е годы осадочный метод не использовался, что вносит затруднения в оценку характера многолетних изменений, происходящих в зоопланктоне. Поэтому для более корректного сопоставления наших данных с литературными представляется необходимым привести результаты, полученные с использованием разных методов учета. Плотность зоопланктона Припяти в исследуемом районе, установленная по сетным и осадочным пробам, различается. По сетным пробам она составляет 24,42 тыс. экз./м3 (2002 г.), 1,72-9,31 тыс. экз./м3 (2003 г.).

Плотность зоопланктона с учетом осадочного метода имеет другой порядок величин и достигает 1628,0 – 3013,9 тыс. экз./м3. Для сравнения отметим, что по нашим данным в аналогичный период 1986-87 гг. плотность зоопланктона Днепра в районе впадения Сожа и Березины изменялась в пределах 8,0-2800,0 тыс. экз./м3, в Соже – 9,0-1033,0 тыс. экз./м3 , в Березине - 103,0-4697,0 тыс. экз./м3. По среднегодовым данным доля коловраток в общей плотности зоопланктона составляла 99,2-99,9%. В период исследований, проведенных в 80-х и начале 90-х гг. [12] в Припяти на территории Национального парка "Припятский" плотность отдельных видов коловраток, как Br. a. bidens, достигала 4140 тыс. экз./м3, Tr. pusilla – 23257 тыс. экз./м3 . Плотность зоопланктона Сожа в июне-сентябре 1996 г. в районе г. Гомель была 8,51-655,87 тыс. экз./м3, при доле коловраток по среднегодовым данным - 93,1-99,8%.

По полученным нами данным наибольшее разнообразие и обилие зоопланктона в Припяти приходится на июль. К концу лета количество видов и плотность уменьшаются. Основу плотности (с учетом данных, полученных по осадочным пробам) составляют коловратки – до 99,9%. Хорошо выражено значение 1-3 структурообразующих видов: в разное время исследований ими являлись Tr. pusilla, Br. а. bidens, Br. calyciflorus, довольно часто встречались K. c. tecta, F. l. longiseta, B. longirostris и др. Структура сообщества по сетным пробам также характеризуется более разнообразным ротаторным планктоном (76,7%), кладоцеры составляют 14,0%, копеподы – 9,3%. Такое соотношение сохраняется и

Таблица 1

Видовой состав зоопланктона исследуемых участков рек Припять и Сож (2002-2003 гг.)

Примечание: 1) Данные по зоопланктону для участков р. Сож, расположенных выше г. Гомель и ниже устья р. Уза, приводятся с учетом таковых, полученных нами ранее в летний период [ 11-12].