Введение к работе
Актуальность темы
Зоопланктон – один из важнейших элементов водных экосистем. Его состав, структура и уровень развития определяют направление и интенсивность потоков вещества и энергии в водотоках и водоемах. Многие планктонные животные совершают вертикальные миграции, что способствует переносу веществ между различными слоями воды. Зоопланктон – одно из звеньев трофической цепи в экосистеме, в том числе – важный кормовой объект для зообентоса и рыб. Знание состава и структуры зоопланктона позволяет использовать его в качестве системы уровня сообществ в индикационных целях при диагностике состояний экосистем как стадий их естественного развития и при оценке изменений этого процесса под влиянием антропогенных факторов.
Зоопланктон как экологическое сообщество беспозвоночных животных характеризуется относительным постоянством видового состава, динамической устойчивостью, структурно-функциональной организацией в естественных условиях. Изменения состава и структуры зоопланктона, которые можно заметить лишь с течением времени, происходят как в результате природных процессов, так и в результате хозяйственной деятельности человека.
Таксономический состав, численность и биомасса зоопланктона бассейна Верхней Оби (от слияния рек Бии и Катуни до Новосибирского водохранилища) подробно изучены только в крупных водотоках (р. Обь) и водоемах (оз. Телецкое) (Шевелева и др., 2007). Однако даже для таких крупных объектов данные о сезонной и межгодовой динамике недостаточны. Зоопланктон средних и малых водотоков и водоемов (Веснина, 2002), особенно его структурно-функциональные характеристики, изучен в гораздо меньшей степени.
Целью работы является изучение таксономического состава, пространственного распределения и сезонной динамики зоопланктона разнотипных водных экосистем бассейна Верхней Оби.
Задачи исследования
1. Выявить таксономический состав и структуру зоопланктона разнотипных водотоков и водоемов.
2. Охарактеризовать пространственное распределение видового состава зоопланктона озер и рек.
3. Изучить сезонную динамику численности и биомассы зоопланктона.
4. Оценить трофический статус и уровень органического загрязнения изученных водных объектов по структурным характеристикам зоопланктона.
Основные положения, выносимые на защиту
-
Из 170 видов и форм, выявленных в составе зоопланктона водоемов и водотоков бассейна Верхней Оби, включая 70 – Rotatoria, 56 – Cladocera и 44 – Copepoda, обнаружено 57 новых для бассейна видов зоопланктона.
-
Водные экосистемы бассейна Верхней Оби различаются по таксономическому составу зоопланктона в зависимости от типа объекта (река, озеро), его географического расположения, разнообразия биотопов и степени гидрологического единства.
-
При распределении по типам водных объектов таксономического состава зоопланктона определены разные приоритетные факторы для основных групп животных (Rotatoria, Cladocera и Copepoda). Для отрядов Cladocera и Copepoda одним их основных факторов является движение воды, для отряда Copepoda – высотное положение водного объекта, для отряда Cladocera – разнообразие биотопов, для класса Rotatoria – степень гидрологической связи водных экосистем.
-
На степень эвтрофикации водного объекта влияет его морфология, высотное положение и уровень антропогенной нагрузки.
Научная новизна
Дополнены сведения по составу и структуре зоопланктона водных объектов бассейна Верхней Оби, в результате чего видовой список зоопланктона расширился на 57 видов. Подробно изучен п/отряд Harpacticoida: обнаружено десять ранее не указанных для региона видов. Выявлено, что изменения видового состава зоопланктона зависят от географического положения и типа водного объекта, приоритетными факторами для количественного развития зоопланктона, являются морфологические показатели водоема, а не его высотное расположение. Впервые получена круглогодичная динамика численности и биомассы зоопланктона р. Оби и нижнего течения рек Большой Лосихи и Чесноковки, что позволяет оценить сезонные изменения в зоопланктоне других речных экосистем Верхней Оби.
Практическая значимость
Полученные данные об особенностях состава и структуры зоопланктона дают основу для оценки качества воды и разработки рекомендаций по экологичесому мониторингу и использованию водных и биологических ресурсов озер и рек бассейна Верхней Оби. На основании материалов диссертации дана оценка состояния экосистемы озер Колыванского и Белого для научного обоснования создания природного парка «Горная Колывань». Данные по зоопланктону Телецкого озера включены в «Летопись природы Алтайского государственного заповедника».
Материалы работы использованы в курсе «Экология» и спецкурсах «Биологическая оценка воздействия на окружающую среду», «Оценка воздействия на водные экосистемы бассейна Оби», «Экологический мониторинг и экологическая экспертиза» в Алтайском государственном университете.
Апробация работы. Материалы диссертации были представлены на: Всероссийской конференции с участием зарубежных ученых – «Сибирской зоологической конференции» (г. Новосибирск, 2004); Первой межрегиональной научно-практической конференции, «Горные экосистемы Южной Сибири: изучение, охрана, рациональное природопользование» (г. Барнаул, 2005); Международной научной конференции «Водная экология на заре XXI века» (г. Санкт-Петербург, 2005); IV, V и VI конференциях молодых ученых ИВЭП СО РАН (г. Барнаул, 2004-2006 гг.); V конференции молодых ученых СО РАН (г. Новосибирск, 2007); III Международной научной конференции «Озерные экосистемы: биологические процессы, антропогенная трансформация, качество воды» (г. Минск-Нарочь, 2007); Международной конференции «Биоразнообразие, проблемы экологии Горного Алтая и сопредельных регионов: настоящее, прошлое, будущее» (г. Горно-Алтайск, 2008).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 19 работ, в том числе две в журналах из Перечня ВАК. Данные по таксономическому составу и структуре зоопланктона получены лично соискателем (за исключением данных о высокогорных озерах, обработанных Н.И. Ермолаевой), и опубликованы в соавторстве с научным руководителем и сотрудниками Лаборатории водной экологии.
Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 221 странице, состоит из введения, пяти глав, выводов, списка литературы, включающего 429 источников (57 – на иностранных языках), содержит 33 таблицы, 38 рисунков и три приложения.
