Влияние температурного и солевого режима на количественное развитие основных групп фитопланктона и зоопланктона в Северо-Восточной части Северного Каспия

Влияние температурного и солевого режима на количественное развитие основных групп фитопланктона и зоопланктона в Северо-Восточной части Северного Каспия

На состав и распределение планктонных организмов в Каспийском море, на его изменение в пределах одного водоема влияет большой комплекс факторов. Первостепенное значение из физических факторов имеют, температура воды. Из химических факторов основное значение имеют соленость воды и содержание в ней питательных веществ [4;6].

Целью настоящей работы было сравнительное изучение влияния солевого и температурного режима на интенсивность развития и особенности распределения планктонного сообщества северо-восточного Каспия Материалами для статьи послужили результаты полученные во время весенне-летних съемок в 2010 г. в северо-восточной части каспийского моря на НИС «АЛТАЙ».

При исследовании данного района моря использовались следующие материалы и методы. Для определения температуры и солености использовался анализатор качества воды «HORIBA U-10». Пробы фитопланктона отбирали с поверхностного горизонта (0,5 м) воды батометром Молчанова и фиксировался 40% раствором формалина. После доставки в лабораторию пробы фитопланктона отстаиваются для осаждения 10−14 дней, затем концентрировались путем сливания среднего слоя воды. Объем пробы доводили до 30−80 мл. Просчет клеток и колоний водорослей проводится в счетной камере Нажотта, объемом 0,1 мм. Расчет численности ведется в миллион клеток на 1 м³ воды. Масса клеток устанавливалась методом объемов, перемножением ее на численность определялась биомасса видов, групп и сообщества в мг или г/м3.

Сбор планктонных животных производился планктонной сетью Джеди с ситом № 70, путем тотального процеживания воды от дна до поверхности. Пробы фиксировались 40% формалином до 10% концентрации. Обработка проб производилась в лаборатории.

Температура воды — важнейший фактор общего географического распределения фитопланктона и зоопланктона и их сезонных циклов, но действует этот фактор во многих случаях не прямо, а косвенно. Многиепланктонные организмы способны переносить большой диапазон колебаний температуры (эвритермные виды) и встречаются в планктоне разных географических широт и в разные сезоны года. Однако зона температурного оптимума, в пределах которого наблюдается наибольшая продуктивность, для каждого вида и группы организмов обычно ограничена небольшими отклонениями температуры. Температурный оптимум у разных видов не совпадает, чем и определяется смена видового состава по сезонам, так называемая сезонная сукцессия видов [1;3;5].

Во время исследований, температурный режим поверхностного горизонта моря определялся, как стабильный и не превышал среднемноголетних значений. Весной максимальные значения температуры были сосредоточены в прибрежной зоне, где она достигала 23.2°С при средних значениях 21.7°С, минимальные значения были сосредоточены в центральной части исследуемого района моря 20.0°С.

Из химических факторов, влияющих на распределение планктонных организмов, на первое место следует поставить солевой состав воды. При этом общая концентрация солей является важным фактором качественного (видового) распределения по типам водоемов, а концентрация питательных солей, прежде всего солей азота и фосфора, — количественного распределения, т. е. продуктивности [2].

Соленость для Каспийского моря это важный экологический фактор. Соленость воды, зависит от водности года и подвержена значительным сезонным и межгодовым колебаниям, что сказывается на скорости роста и развития гидробионтов Общая концентрация солей в северо-восточной части Северного Каспия изменяется в пределах от 0.07 до 0.11% [7].

Максимальные значения солености отмечались в юго-восточной части Северного Каспия 0.82% при средних значениях 0.74%, минимальные показатели солености 0.66% были зафиксированы в северо-западной части исследуемого района, который находился под влиянием стоков р. Волги и р. Урал. Весной величина солености под влиянием увеличивавшихся речных стоков значительно ниже летних значений солености (Табл.1).

Летом температура воды в северо-восточной части Каспия повысилась до 28.9°С, при средних значениях 26.9°С, минимальные значения были отмечены в восточной части 24.1°С.

Максимальные значения солености летом были отмечены у восточного берега северо-восточной части Северного Каспия и составляли 0.99%, минимальные значения отмечались в западном районе исследований и составляли 0.70% при средних значениях 0.84%.

Во вторую фазу весны основная численность и биомасса фитопланктона была сосредоточена в северозападном районе северо-восточной части Северного Каспия в прибрежных зонах р. Волга и р. Урал, численность составляла 556.1 млн.кл./м3 биомасса 1596.9 мг/м3 минимальные значения фитопланктона были отмечены в западной части по биомассе 181.5 мг/м3 и в восточной части по численности 18.2 млн.кл./м3 (Табл. 1).

По основным отделам водорослей весной наблюдалось бурное развитие еще холодноводного комплекса, Cyanophyta (численность 202.0 млн.кл./м3, биомасса 45.5 мг/м3), Bacillariophyta (численность 74.5 млн.кл./м3, биомасса 1560.5 мг/м3), Pyrrophyta (численность 8.2 млн.кл./м3, биомасса 30.1 мг/м3) и Chlorophyta водоросли (численность 330.0 млн.кл./м3, биомасса 20.6 мг/м3). Минимальное значение численности и биомассы отмечались в восточном районе Северного Каспия здесь численность Cyanophyta составляла 0.2 млн.кл./м3, биомасса 6.0 мг/м3, Bacillariophyta 7.1 млн.кл./м3, биомасса 150.0 мг/м3, Pyrrophyta численность 10.4 млн.кл./м3, биомасса 0.8 мг/м3, Chlorophyta водоросли численность 2.8 млн.кл./м3, биомасса 0.1 мг/м3 (Табл.1).

Летом при средних значения температуры воды 26.9°С, преобладали — умеренно тепловодные виды. Одновременно повышается продуктивность зеленых и сине-зеленых водорослей. Максимальное развитие одноклеточных водорослей происходило так же как и весной в северо-западном районе Северного Каспия, минимальное в восточной части Северного Каспия численность изменялась в пределах от 18.2 до 556.1 млн.кл./м3, биомасса от 181.5 до 1596.9 мг/м3.

При распределение количественных показателей фитопланктона можно выделить зоны с максимальным развитием одноклеточных водорослей, северо-западный район Северного Каспия, и зоны с минимальным развитием, это восточный район Северного Каспия. Так же хорошо прослеживается сезонность (весна-лето) развития фитопланктона в исследуемом районе моря. Что касается развития фитопланктона по основным отделам по отношению температуре можно отметить, что при более высоких температурах 23.0−28.0°С наиболее интенсивно развиваются сине-зеленые и зеленые водоросли, диатомовые и пирофитовые водоросли наиболее активно развиваются при более низких температурах 21.0−24.1 °С.

Распределение зоопланктона в северо-восточной части Северного Каспия отличалось от распределения фитопланктона, основная его часть была сосредоточена в центральной части Северного Каспия. Максимальные значения располагались в северо-западной части и достигали 281 682.0 экз. по численности и 954.2 экз. по биомассе, минимальный количественные показатели смещались к восточной части, численность составляла 3636.0 экз., биомасса 12.2 мг/м3.

Распределения основных таксонов зоопланктона происходило следующим образом, Rotifera (численность 290 359.0 экз. биомасса 331.1 мг/м3), Copepoda (численность 150 429.0 экз. биомасса 463.8 мг/м3), Cladocera (численность 7513.0 экз. биомасса 736.4 мг/м3) их максимальные концентрации в весенне-летний период располагались у западного побережья Северного Каспия, где была зафиксирована максимальная температура воды 23.5−28.5°С, и минимальные значения солености 0.6−0.7%. Минимальные значения численности и биомассы зоопланктона были приурочены к северо-восточной и восточным районам Северного Каспия.

Таким образом, фитопланктон наиболее интенсивно развивался в весенний период при максимальной температуре 23.2 °С. Летом количественные показатели фитопланктона так же активно развивались в районах с максимальной температурой до 28.5°С, однако величина количественных показателей снизилась, что связано со снижением вегетационной активности одноклеточных водорослей. Количественные показатели зоопланктона весной и летом наиболее интенсивно развивались при максимальных температурах 28.5°С, однако отмечались вспышки активности в районах с температурой воды близкой к минимальной 21.6°С. Распределение планктонных организмов по отношению к солености показало, что основная часть организмов сосредоточена в западном и северо-западных районах исследования, в так называемых зонах влияния речных стоков р. Волги и р. Урал и минимальными значениями солености. В центральных и восточных районах концентрации фитопланктона и зоопланктона были незначительными.

солевой температурный планктонный организм.

Архипова Е. Г. Тепловой баланс Каспийского моря// Тр. ГОИН, 1957. Вып. 35 С. 3−101.

Блинов Л. К. Солевой баланс Каспийского моря и его изменение в связи с падением уровня моря// Тр. океаногр. комис. АН СССР, 1959 Т. 5 С. 95−101.

Клайн Н. П. Некоторые количественные характеристики роста одноклеточных водорослей// Гидробиолог. Журнал. 1984, № 6, С. 5053.

Салманов М. А. Экология и биологическая продуктивность Каспийского моря, Баку, 1999, 400с.

Тимофеев Н. А. Влияние абиотических условий на многолетние изменения фитопланктона Северного Каспия // Тр. ВНИРО 1971 Т.86 С. 56−89.

Уланов Х. К. Аномалии температуры воды в восточной части Северного Каспия // Изв. АН АзССР. 1960 № 4 С. 79−92.

Чичерена О.В., Леонов А. В. Географо-экологический портрет Каспийского моря современные изменения его экосистемы// Водн. Ресур., 2004 г., № 3, С. 299−317.