Введение к работе
Актуальность проблемы. Донные отложения - сложная многокомпонентная система, формирующаяся под воздействием различных процессов, протекающих как в самом водоеме, так и вне его (Страхов,1962). Большую роль в их формировании, особенно на ранних этапах, играет микрофлора. В результате микробиологических процессов происходит трансформация грунтообразущего материала: значительная часть его элементов возвращается в общий круговорот вещества в водоеме, другая часть приобретает устойчивое состояние, в котором и захороня-ется (Кузнецов, 3938; 1970). Микробиологические процессы формирования донных отложений протекают в очень тонких слоях - микрозонах (Перфильев, 1972). В связи с вышесказанным особый интерес приобретает изучение микрофлоры тонкого слоя донных отложений, непосредственно контактирующего с водой массой и именуемого иногда "поверхностной пленкой". Литературные данные о ней малочислены и отрывочны (Карзиннин, 1934; Кузнецов, 1938; Драбкова, І9б; Дзюбан, 1983; Романенко, 1984; Henrici, McCoy, 1938; Olah, 1973; Novitsky, 1983). Целенаправленное изучение этой экологической зоны позволит не только расширить представление о характере микрофлоры донных отложений, особенностях ее распределения и функционирования, но и глубже понять ее роль в процессах трансформации веществ и илообразования.
Цель исследования. Изучение особенностей микрофлоры и микробиологических процессов в зоне контакта донные отложения - вода пресных водоемов разного типа.
Конкретные задачи. I. Дать физико-химическую характеристику "поверхностной пленки" донных отложений как особой экологической зоны. 2. Установить численность и состав микрофлоры этой зоны, характер их сезонных и зональных изменений, а также факторы, опреде-
ляющие их колебвния. 3. С помощью световой и электронной микроскопии выявить морфологические особенности микрофлоры "поверхностной пленки" и преобладающие формы. 4. Определить функциональное состояние микрофлоры зоны контакта донные отложения - вода, а также характер изменений активности микроорганизмов в зависимости от состава донных отложений, типа водоемов и сезона года.
Научная новизна. Впервые проведено целенаправленное исследование экологии и функциональной активности микрофлоры "поверхностной пленки" иловых отложений пресных водоемов. Дана физико-химическая характеристика "поверхностной пленки", определены особенности состава микрофлоры, численности и распределения отдельных групп микроорганизмов» юс зависимость от трофии, гидрологического ренима водоема, зональные и сезонные изменения. Разработаны методические приемы отбора проб и постановки экспериментов по определению активности микрофлоры "поверхностной пленки" донных отложений.
Теоретическая значимость. Существенно расширенно представление о распределении, характере и активности микрофлоры донных отложений водоемов разного типа. На основе фактических данных "поверхностная пленка" охарактеризована как особая экологическая зона иловых отложений. Ее отличительными чертами являются присутствие морфологически специфической микрофлоры, высокая численность и повышенная функциональная активность микроорганизмов.
Практическая ценность. Полученные данные позволяют выявить особенности структуры и функциональную роль "поверхностной пленки" донккх отложений в процессах самоочищения водоемов от органических и неорганических еєщєств, что особенно важно в условиях возрастающей антропогенной нагрузки. Результаты работы могут быть использо-
- з -ваны для разработки критериев и принципов организации биомониторинга, прогнозирования и управления пресноводными экосистемами.
Апробация работы. Ыатериалн диссертации доложены на конференциях молодых ученых Института биологии внутренних вод АН СССР (Борон, 1981; 1985; 1987), Международной школе-семинаре "Взаимодействие между водой и седиментами озер и водохранилищ" (Борок, 1982), Конференции молодых ученых Института Озероведения АН СССР (Ленинград, 1983), Всесоюзном совещании "Структура и функционирование сообществ водных микроорганизмов" (Лиственичное, 1984), Конференции молодых ученых Бел.Гос.Университета (Минск, 1986), Международной конференции по лимнологии и качеству воды водохранилищ (Чешске Будейовицы, ЧСЗР, 1987).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 18 работ.
Объем работы. Диссертация состоит из введения, б глав, включающих обзор литературы и экспериментальную часть, заключения, выводов, списка литературы и приложения. Работа изложена на 295 страницах машинописного текста, содержит 41 таблицу и 14 рисунков. Список литературы включает 345 названий, из них 79 на иностранном языке.