Гидробиология - биологические науки. Рубрика в журнале - Известия Самарского научного центра Российской академии наук
Анализ взаимодействия планктонных и донных сообществ в соленых реках Приэльтонья (Россия)
Статья научная
Представлены результаты анализа исследований планктонных и донных сообществ высокоминерализованных рек аридного региона ООПТ Приэльтонья (район Прикаспийской низменности, бассейн гипергалинного озера Эльтон). Для многомерного статистического анализа использовали гидробиологические пробы, взятые в августе 2013, 2018 гг. на разных биотопах пяти соленых рек. Была сформирована матрица численностей 136 видов и таксонов, представителей зоопланктона, макрозообентоса и мейобентоса. Для обработки данных значения матриц численностей трансформировали в единую шкалу баллов от 0 до 6 с применением алгоритма нахождения оптимальных границ. Проведена группировка станций по уровню минерализации воды:1 - >25 г/л, 2 - 10-25 г/л и 3 -
Бесплатно
Статья научная
Работа посвящена вопросу выделения нового контурного биотопа в Черном море. В настоящее время в гидробиологии принято выделять следующие контурные биотопы или контактные зоны моря: аэроконтур, псаммоконтур, литоконтур, пелоконтур, потамоконтур (Зайцев, 2012, 2015), которые описывают экологическую структуру любого водоема за исключением Черного моря. Связано это с тем, что большая часть глубоководной акватории этого водоема не имеет пелоконтура с высшими формами жизни из-за сероводородного заражения глубин. Пелоконтур существует здесь только в прибрежных шельфовых районах до глубин 150-200 м, где еще есть кислород. До конца прошлого века считалось, что Черное море имеет только кислородную и сероводородную зоны со слоем смешения (или С-слоем) между ними. Однако, в начале этого века в гидрохимии было сделано революционной открытие (Konovalov, Murray, 2001; Konovalov et al., 2005): оказалось, что С-слоя не существует, что кислородный и сероводородный слои вод разделяет особая водная масса, где нет ни кислорода, ни сероводорода. Эта водная масса (названная Субкислородным слоем) имеет толщину около 30-50 м, характерные физико-химические свойства и определенную историю происхождения (Konovalov et al., 2005). Как любая водная масса в море она представляет собой биотоп, который в гидробиологии еще не имеет названия, слабо описан и его роль в экосистеме недостаточно изучена. Однако уже имеются данные, что он играет исключительно важную роль в экосистеме Черного моря поскольку на его границах, формируются массовые скопления гидробионтов и именно в нем происходит интенсивный хемосинтез, сопоставимый по продукции с фотической зоной (Поликарпов и др., 1990). Этот биотоп, является очевидным контурным биотопом, противоположным аэроконтуру, который контактирует с кислородной средой. Он находится на границе с бескислородной седой и поэтому автор данной работы впервые назвал его «анаэроконтуром» Черного моря. На основании обобщения существующих данных и результатов собственных исследований в настоящей работе впервые приводится обобщенное описание структурно-функциональных характеристик этого контурного биотопа и описывается его роль в функционировании экосистемы Черного моря. Результаты настоящей работы представляют фундаментальный интерес для понимания биологических процессов в экстремальных условиях и их влияния на долгопериодные изменения экосистемы Черного моря.
Бесплатно
Бактериобентос наилка в Приплотинном плесе Куйбышевского водохранилища
Статья научная
Впервые исследовано распределение общей численности и биомассы бактерий, численности сапрофитных бактерий и размерно-морфологической структуры бактериобентоса в наилках Приплотинного плеса Куйбышевского водохранилища. Изучался поверхностный горизонт обводненного осадка (0,5-1 см). Средняя численность бактерий наилка оценивается в 5,19±1,52×109 кл/мл, биомасса - 0,68±0,25 мкг/г. Средняя численность сапрофитных бактерий составляет 5,82±0,53×105. В размерной структуре преобладают бактериальные клетки с линейными размерами 0,2-0,5 мкм и объемом 0,025-0,100 мкм3. Доминирующий морфотип клеток - палочки, процентное содержание коккобацилл выше на литорали, палочек - в профундали. Проведен сравнительный анализ бактериобентоса в наилке и в донном осадке (1-2 см). По вертикальному разрезу возрастает общая численность и биомасса бактерий, увеличивается вариабельность доминирующих размерных классов бактерий, снижается на порядок процентное содержание сапрофитных бактерий. В пространственном распределении бактерий в наилке сохраняется общая закономерность, характерная для илов - увеличение численности и биомассы клеток от верховья плеса к плотине. Исключение составляет участок верхнего бьефа с повышенной гидродинамической активностью придонных вод, в результате которой количественные показатели бактерий в наилке, в отличие от донного осадка, снижаются. Наибольшие численности сапрофитных бактерий на мелководном прибрежье сосредоточены в донном осадке, в глубоководной центральной зоне плеса - в наилке. Характер распределения кокков в наилке по донному ложу равномерный и не изменяется с глубиной. В донном осадке кокки наибольшего развития достигают на мелководье, в глубоководных биотопах их численность снижается.
Бесплатно
Статья научная
Представлены первые результаты исследования бактериального сообщества в сапропелевых отложениях сероводородного озера Шунгалдан. Определена количественная и размерно-морфологическая структура, установлен таксономический состав бактериобентоса. Общая численность бактерий составила 11,41×109 кл/мл ила, биомасса - 1,15 мкг/мл ила. Особенностью размерно-морфологической структуры является существенное преобладание бактерий линейных размеров 1,0-2,0 мкм (85% от общей численности) и доминирование палочковых форм клеток (83%). В составе бактериобентосного сообщества выявлен 31 таксон, включающий класс Cyanobacteria, семейство Enterobacteriaceae, 20 таксонов родового и 9 таксонов видового рангов. Основу сообщества составляют бактерии, осуществляющие круговорот серы, и микроорганизмы с бродильным типом метаболизма. Доминантными являются сульфатредукторы рр. Desulfobacterium, Desulfotomaculum, маслянокислые бактерии рр. Clostridium, Butyrivibrio, анаэробный бродильщик-диссипотроф р. Spirochaeta, факультативный анаэроб Aeromonas. Бактерии цикла железа занимают второстепенные позиции. В сапропеле озера одними из основных реализуются стратегии деструкции органического вещества - диссимиляционная сульфатредукция и анаэробное брожение.
Бесплатно
Статья научная
Проведены исследования состава и структуры сообществ фитопланктона малой реки (р. Уса, бассейн Куйбышевского водохранилища) на участке воздействия точечного источника загрязнения. Сравнительный анализ выявил изменение структуры альгоценозов в зоне выпуска очищенных сточных вод с. Шигоны (Самарская обл.). Показано увеличение индекса сапробности и разнообразия видов-индикаторов повышенной степени сапробности, а также усиление роли мелкоклеточных видов в фитопланктоне на этом участке. Вместе с тем видовое разнообразие в месте сброса и ниже по течению сравнимо с другими участками реки; индексы сапробности находятся в пределах β-мезосапробной зоны, III класса качества (умеренное загрязнение). В целом влияние сточных вод в исследуемый период локализовано в месте сброса.
Бесплатно
Статья научная
Процесс массового развития цианобактерий оказывает негативное влияние на экологическое состояние и качество воды водохранилищ Волжско-Камского каскада, которые используются для питьевого водоснабжения, рыбного хозяйства и рекреации. Основная цель исследований - оценка влияния массового развития цианобактерий на формирование качества воды на примере Куйбышевского водохранилища в условиях глобального потепления. Комплексные наблюдения проводились в период 2001-2021 гг. на самом крупном в Европе Куйбышевском водохранилище с сезонным, недельным и суточным режимом регулирования водного строка. Результаты исследований показывают, что в период «цветения воды» увеличивается органическое загрязнение воды. Так перманганатная окисляемость летом превышает допустимое значение в 1,5-2,0 раза, что создает проблемы обеспечения населения качественной питьевой водой. Массовое развитие цианобактерий нарушает кислородный режим водохранилища. Сезонная изменчивость концентрации растворенного кислорода включает четыре периода, отличающиеся различной направленностью процессов формирования кислородного режима. Внутри года наблюдаются два минимума содержания растворенного кислорода: зимний и летний. В летний минимум концентрация растворенного кислорода снижается до критических значений, и составляет 4-5 мг/дм3. На формирование летнего минимума кислорода существенное влияние оказывает процесс массового развития цианобактерий. В результате фотосинтезирующей аэрации образуется тонкий перенасыщенный кислородом поверхностный слой воды, который нарушает процесс абсорбции кислорода из атмосферы на значительной части акватории водохранилища. В условиях роста биогенной нагрузки и глобального потепления климата интенсивность и масштаб процесса массового развития цианобактерий на Куйбышевском водохранилище будет только увеличиваться, что приведет к дальнейшему росту дефицита кислорода, ухудшению качества воды и возникновению рисков водопользования.
Бесплатно
Геоэкологические аспекты транспорта наносов в водных объектах: новые подходы и формулы
Статья научная
Расчеты твердого стока водных объектов в различных геоэкологических приложениях часто осложняются нерегулярными и некачественными данными наблюдений. При существующем множестве формул расхода наносов, результаты расчетов по ним часто показывают неудовлетворительное качество, особенно в условиях неравномерного неустановившегося режима речного потока. При этом ситуация усугубляется дополнительными факторами поступления твердого вещества в поток и влиянием гидротехнические мероприятий и сооружений. При этом актуальность достоверных расчетов твердого стока (расхода наносов, мутности воды и транспортирующей способности потока) является несомненной, обусловленной многими сферами водохозяйственной деятельности. Вполне очевидно, что расчеты твердого стока должны иметь теоретическую основу, однозначно сопряженную с процессами двухфазного массопереноса в речном потоке, а также основываться на стандартных данных гидрометрических наблюдений. Представленные в данной работе вывод новых и обзор разработанных прежде в ИНОЗ РАН методов расчета твердого стока позволяют дать достаточно достоверную оценку гидравлических переменных состояния двухфазного массопереноса в водном объекте.
Бесплатно
Статья научная
Представлены результаты гистопатологических исследований печени двух массовых видов рыб р. Большой Черемшан: плотвы (Rutilus rutilus Linnaeus, 1758) и уклейки (Alburnus alburnus Linnaeus, 1758). С применением стандартных гистологических методик изучено пять типов обнаруженных нарушений и патологий печени. Зафиксировано превышение нормальных показателей встречаемости рыб с обнаруженными гистопатологиями печени в популяциях, подвергающихся наибольшему неблагоприятному воздействию, что является одним из признаков их неблагополучия в экологических условиях некоторых участков водотока. Число особей с гистопатологиями печени на двух станциях исследования достигало высоких значений, а встречаемость обнаруженных типов нарушений превышало величину их спонтанного образования (1%). Выявленные патологии имели разную степень тяжести для рыб (2-5 баллов по пятибалльной шкале). На участках реки с повышенной антропогенной нагрузкой зафиксированы повреждения, имеющие необратимый характер и угрожающие жизни рыб: дисплазия и липоидная дегенерация гепатоцитов. Таким образом, подтверждена прямая связь возникновения обнаруженных гистопатологий печени с уровнем антропогенной нагрузки на экосистему изучаемого водоема. Показана возможность использования гистологических параметров рыб для оценки влияния на особей комплекса неблагоприятных факторов среды как показателя экологического состояния водоема. Представленные данные являются первыми сведениями о морфофизиологическом состоянии двух видов рыб, составляющих основу ихтиофауны р. Большой Черемшан.
Бесплатно
Доминирующие виды фитопланктона Чебоксарского водохранилища в летний сезон 2022 года
Статья научная
Проведен анализ альгофлоры, доминирующих видов и количественного развития фитопланктона Чебоксарского водохранилища во вторую половину летнего сезона 2022 г. Ведущую роль в формировании альгоценозов играли цианопрокариоты, доля которых составляла до 90% общей численности и 50% биомассы. В комплексе доминирующих видов - тривиальные возбудители «цветения» воды (виды родов Microcystis и Aphanizomenon).
Бесплатно
Зона температурного оптимума цианобактерий в Куйбышевском водохранилище
Статья научная
По результатам гидрометеорологических наблюдений в период 2016-2021 годов определены параметры зоны температурного оптимума (ЗТО) для процесса массового развития цианобактерий в Куйбышевском водохранилище. Такие параметры зоны оптимума, как продолжительность, интенсивность, верхняя и нижняя границы зависят от гидрометеорологических условий конкретного года. Для периода 2016-2021 годов средняя продолжительность ЗТО составила 44 дня, наибольшая - 72 дня и наблюдалась в 2021 году, а наименьшая - 11 дней и наблюдалась в 2019 году. Наибольшая интенсивность ЗТО наблюдалась в 2021 году, когда 10 дней характеризовались слабой интенсивностью, 15 дней - умеренной интенсивностью, 23 дня - сильной интенсивностью, 24 дня - очень сильной и 7 дней - экстремальной интенсивностью. Наименьшая интенсивность наблюдалась в 2019 году, когда 10 дней характеризовались слабой интенсивностью и 1 день сильной интенсивностью. Верхняя граница ЗТО в 2021 году наблюдалась 21 июня, а нижняя - 1 сентября. В 2019 году верхняя граница наблюдалась 23 июня, а нижняя - 26 июля. Для процесса массового развития цианобактерий наиболее благоприятным является 2021 год, а неблагоприятным - 2019 год. Установлено, что с ростом температуры воздуха и воды увеличивалась продолжительность и степень интенсивности зоны температурного оптимума. Следовательно, при дальнейшем росте температуры воздуха из-за глобального потепления климата продолжительность и интенсивность зоны температурного оптимума будет только увеличиваться, что активизирует процесс массового развития цианобактерий, что негативно отразиться на экологическом состоянии и качестве воды Куйбышевского водохранилища.
Бесплатно
Моллюск семейства Bithyniidae (Gastropoda, Littorinimorpha) равнинной реки Нижнего Поволжья
Статья научная
Актуальность исследования. Сохранение стабильной и устойчивой природной обстановки в водных экосистемах различных территорий является наиболее актуальной проблемой природопользования многих регионов мира. Происходящие изменения в совокупности с антропогенным фактором усиливают процессы дестабилизации биоценозов водотоков. Возникшие трансформации в окружающей среде уже привели к необратимым изменениям биосферы и сокращению численности видов. Главной причиной сокращения биоразнообразия заключаются в разрушении мест обитания, их деградации и фрагментации. Важнейшим компонентом водных экосистем являются представители донной фауны - бентос. Одним из элементов в составе макрозообентоса являются моллюски, как одна из самых многочисленных и распространённых групп организмов, четко реагирующих на происходящие изменения в условиях среды обитания. Поэтому целью нашей работы является изучение закономерностей распределения и количественных показателей Bithynia tentaculata (Linnaeus, 1758) на участках равниной реки с разной степенью воздействия экологических факторов. Материалы и методы. В июле 2017 г. были собраны гидробиологические пробы от истока до устья р. Самара были исследованы 17 станций. В лабораторных условиях была проведена обработка собранного материала. Подсчитана численность и биомасса особей, а также проведены необходимые морфометрические промеры. Выполнен анализ полученных данных с помощью современных статистических программ. Результаты. В результате исследования р. Самара особи моллюска B. tentaculata были зарегистрированы в 30% пробы. Вид был отмечен на биотопах характеризующиеся различными абиотическими и биотическими условиям среды. В реке он предпочитает неглубокие (до 3 м) незагрязнённые участки богатые растительностью. Количественные показатели в р. Самара были невысокие и значительно уступали значениям в одном из своих притоков в 4 раза. Максимальные значения были отмечены на станции возле с. Борское. Сравнительный анализ морфологических параметров раковин (высота и ширина) моллюска на участках реки не позволил выявить четкие различия, связанные с экологическими особенностями на них. Было лишь отмечено, что наличие в среднем течении всех размерных групп вида может указывать на наиболее удовлетворительные условия для B. tentaculata. Проведённый канонических анализ зависимости вида относительно векторов градиента факторов среды показал значимые (p≤0,05) результаты для площади зарастания макрофитами, содержание азота нитратного, концентрации растворенного кислорода и кальция в воде. С целью понимания минимального количества факторов, влияющих на особей моллюска, был применен критерий каменистой осыпи, результаты которого указывают на 4 экологических переменных среды объясняющие больше половины (54%) дисперсии. Выводы. Полученные результаты позволили дополнить имеющиеся сведения по распределению малакофауны Нижнего Поволжья. Выявлены предпочтения вида в комплексе экологических условий характерных на биотопах р. Самара. Все эти новые сведения позволят более эффективно осуществлять меры по сохранению биоразнообразия водных экосистем.
Бесплатно
Статья научная
Представлены результаты анализа данных о редко отмечаемых видах водорослей на территории Средне-Волжского комплексного биосферного резервата по результатам многолетних наблюдений. При отборе по частоте встречаемости в число единично отмеченных в целом входит 286 видов и внутривидовых таксонов, что составляет около трети от всего количества видов альгофлоры исследованных водоемов и водотоков. Анализ этого списка с учетом данных об экологии видов и их распространении в водоемах сопредельных территорий позволил выделить 133 таксона, которые нуждаются в изучении их охранного статуса. Критически рассмотрен состав видов с низкой частотой встречаемости. Выявлены новые места обитания видов, внесенных в «Красную книгу Самарской области». Показано, что обнаружение мест обитания редких таксонов и наличие большого числа единично отмеченных видов требует сбора и тщательного анализа информации об их встречаемости на основе изучения всех гидрологических и гидрохимических типов водных объектов территории, где проводятся созологические исследования.
Бесплатно
Статья научная
Чужеродный вид Perccottus glenii, проник более двух десятилетий назад в водоемы бассейна реки Волга на территории Самарской области. Показано питание ротана в некоторых пойменных водоемах Саратовского водохранилища. Полевые наблюдения показали, что основу питания ротана из водоемов Мордовинской поймы составляют насекомые и собственная молодь рыб, и молодь других видов рыб.
Бесплатно
Статья научная
Актуальность исследования. В экологическом отношении бассейна Волги исследовалась неравномерно. Наиболее хорошо изученным участком считается регион Верхней Волги. В то время как Нижняя Волга остается менее исследованной несмотря на ее существенное влияние на комплекс взаимосвязанных социальных, экономических и экологических проблем. Наиболее информативной оценкой для состояния водных экосистем является состояние макрозообентоса имеющее различные преимущества перед иными подходами, в первую очередь заключающаяся в видовом многообразии и структуре донных сообществ. Одной из многочисленных групп в их составе являются пресноводные моллюски. В бассейне Волги встречаются представители двух классов: Gastropoda и Bivalvia. Целью работы является выявить особенности распределения Gyraulus albus в р. Самара, а также установить количественные характеристики на различных участках с разными экологическими условиями.
Бесплатно
Таксономическая структура эпифитона малых рек северо-западного побережья Ладожского озера
Статья научная
Приводятся результаты исследования таксономической структуры и разнообразия прикрепленных водорослей малых рек северо-западного побережья Ладожского озера. В составе эпифитона рек было выявлено 323 вида, разновидности и формы водорослей, принадлежащих 7 отделам: Bacillariophyta - 122 (38%), Charophyta - 69 (22%), Chlorophyta - 54 (17%), Cyanoprokaryota - 45 (12%), Euglenophyta - 25 (8%), Xanthophyta - 5 (2%), Rhodophyta 3 - (1%). Основу альгофлоры составляли диатомовые, харовые, зеленые водоросли и цианопрокариоты, среди них наиболее представительны семейства Desmidiaceae, Closteriaceae, Fragilariaceae и роды - Closterium, Cosmarium, Nitzschia. Структуру и разнообразие альгофлоры определяют географическое положение и особенности водосборного бассейна.
Бесплатно
Фитопланктон различных участков Камского водохранилища в период летней межени
Статья научная
Проведены исследования фитопланктона различных участков Камского водохранилища. Установлено, что на основной акватории водохранилища ведущая роль в видовом богатстве альгофлоры принадлежит диатомовым водорослям. В прибрежье и заливах наиболее разнообразны зеленые водоросли. По сравнению с Камой, Вишера имеет большее значение в формировании альгофлоры водохранилища. Показатели численности фитопланктона определяются развитием диатомовых до г. Добрянка, где расположена Пермская ГРЭС. Сброс подогретых вод в водохранилище стимулирует развитие в водоеме синезеленыхводорослей. В формировании общей биомассы фитопланктона наибольшее значение имеют диатомовые водоросли и крупноклеточные представители некоторых других отделов.
Бесплатно
Характеристика пикопланктона Куйбышевского водохранилища в августе 2014 года
Статья научная
В работе дана характеристика структуры и пространственного распределения гетеротрофного и автотрофного пикопланктона в нижней части Куйбышевского водохранилища в августе 2014 года. Общая численность пикопланктона варьировала в пределах (0,55-11,27) × 106 кл./мл (в среднем 2,96±2,13×106 кл./мл), биомасса - 11,48-372,76 µгC/л (82,51±72,85 µгC/л), что соответствовало мезотрофно - эвтрофному уровню продуктивности. В составе пикопланктона преобладали одиночные свободноплавающие гетеротрофные бактерии, преимущественно кокки и кокобацилы. Пикоцианобактерии формировали 2,2% численности и 20,3% биомассы пикопланктона; колониальные формы встречались лишь в 29,4% проб, причем в пробах Ульяновского плеса и Черемшанского залива колонии не были обнаружены. В исследованный период в Куйбышевском водохранилище пространственная гетерогенность автотрофного пикопланктона, по сравнению с гетеротрофным, была более выраженной. Полученные нами данные указывают на существенную роль пикопланктона в экосистеме Куйбышевского водохранилища в позднелетний период.
Бесплатно
Цианобактериальные цветения воды в пресноводных континентальных водоемах: обзор
Статья научная
Цианобактериальные цветения пресных континентальных водоемов являются в настоящее время одним из глобальных вызовов, стоящих перед человечеством. Расширение их масштабов, увеличение частоты связано с такими факторами, как увеличение численности населения, интенсификация земледелия, рост промышленного производства увеличение потребления полезных ископаемых, и глобальными климатическими изменениями. Массовое развитие цианобактерий вызывает разобщение звеньев первичных продуцентов и консументов, избыточное накопление биомассы цианобактерий и растворимых продуктов их метаболизма и автолиза, включая биологически активные вторичные метаболиты и цианотоксины, и способствует формированию гипоксических условий в водной толще. Цианобактериальные цветения значительно снижают потребительские качества водных экосистем, в том числе, их рекреационную привлекательность, качество воды и ее пригодность для использования в питьевых и хозяйственных целях. Основной причиной чрезмерного развития фитопланктона в пресных континентальных водоемах является поступление избыточного количества биогенных элементов, в первую очередь фосфора, а также уменьшение циркуляции воды, вызывающее застойные явления и высокие температуры воздуха, приводящие к избыточному прогреву воды в течение длительного периода. Подчеркивается необходимость проведения специализированного мониторинга с целью оценки и контроля факторов, способствующих массовому развитию тех или иных видов цианобактерий. В обзоре обсуждаются основные виды возбудители цветения в пресных водоемах, особенности их развития и экологические потребности, последствия цианобактериальных цветения для водных экосистем и населения. Подчеркивается необходимость сокращения внешней биогенной нагрузки на водоемы как важнейшего условия долговременного предотвращения цианобактериальных цветений. Приведен обзор различных внутриводоемных методов восстановления и реабилитации водоемов. Поскольку их эффективность сильно зависит от лимнологических и гидробиологических характеристик водоема, то выбор тех или иных методов должен проводится на основе полной и всесторонней характеристики экосистемы реабилитируемого водоема.
Бесплатно
