авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ РОССИЙСКАЯ БИБЛИОТЕКА - WWW.DISLIB.RU

АВТОРЕФЕРАТЫ, ДИССЕРТАЦИИ, МОНОГРАФИИ, НАУЧНЫЕ СТАТЬИ, КНИГИ

 
<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:     | 1 |   ...   | 2 | 3 ||

Формирование биотопов устьевой области волги под влиянием природных факторов и хозяйственной деятельности

-- [ Страница 4 ] --

Межгодовая изменчивость водоносности реки и теплового стока является главной причиной увеличения или уменьшения биомассы фитопланктона в целом в устьевой области реки (рис. 5). Основное значение эти факторы имеют в весенний период (Горбунов, 1976). Осенью средняя биомасса фитопланктона находится в пределах 0,03-0,64 мг/л независимо от водности года. Межгодовая изменчивость летней биомассы относительно слабо зависит от гидрологических условий конкретного года. Анализ данных Е.Н. Лабунской (1996,1999) показывает, что в 1984-2004 гг. максимальная биомасса фитопланктона за весенний сезон года наблюдалась в теплые годы с повышенным стоком воды. Максимумы биомассы не связаны с техногенным изменением химического состава вод. Влияние этого фактора в большей степени прослеживается в общем сезонном уменьшении биомассы фитопланктона после 1989 г. (см. рис. 5). После весеннего максимума биомассы фитопланктона в 1989 г. содержание водорослей в волжской воде не превышало 0,5 мг/л. Сток воды и тепловой сток в эти годы в целом возрастали (факторы повышенной интенсивности вегетации). Биомасса при этом уменьшалась, по-видимому, вследствие уменьшения содержания в воде биогенных и органических веществ в условиях спада промышленного производства и сокращения использования минеральных удобрений в сельском хозяйстве.

До регулирования стока биомасса зоопланктона в вершине дельты составляла 0,98 мг/л (Чуйков и др., 1996). В первые годы после заполнения Волгоградского водохранилища (1960-1967 гг.) произошло увеличение содержания в воде зоопланктона. С 1968 по 1972 гг. наблюдался спад в развитии зоопланктона (в среднем на 85 %). Новое увеличение численности зоопланктона произошло после 1972 г., что вероятно, связано с усилением биогенного пресса на водные объекты устьевой области Волги и увеличением водности реки. Содержание зоопланктона в биотопах рыбоходных каналов и межканальных пространств достигает максимума в годы с относительно небольшим объемом воды за период половодья и более сильным прогревом воды на устьевом взморье Волги. В дельтовых водотоках эта закономерность сохраняется на фоне большего содержания в воде зоопланктонных организмов. Биомасса бактериопланктона в постоянных водотоках нелинейно возрастает при увеличении среднего годового стока воды (Горбунов, 1976) и зависит от теплового стока. Содержание бактериопланктона в биотопах устьевого взморья практически не изменяется в годы с повышенным или пониженным тепловым стоком (прочие условия равны).

 Межгодовая изменчивость сезонного содержания фитопланктона в биотопах -5

Рис. 5. Межгодовая изменчивость сезонного содержания фитопланктона в биотопах

дельты Волги (обработка данных работы (Лабунская, 1999))

Биомасса фитопланктона в водных объектах устьевой области Волги испытывает сезонные изменения (рис. 6). Наибольшие значения биомассы фитопланктона наблюдаются весной и характерны для территорий кратковременного затопления и постоянных водотоков (3,5 и 2,1 мг/л соответственно). В биотопах открытого устьевого взморья биомасса достигает своего максимума летом, что связано с особенностями гидролого-гидрохимического и термического режимов этого биотопа. К осени биомасса водорослей уменьшается во всех биотопах устьевой области. Наименьшее содержание водорослей (0,23 мг/л) характерно для биотопов постоянных водотоков. Зимой все биотопы устьевой области Волги одинаково бедны фитопланктоном, который представлен исключительно представителями диатомовых водорослей (Волошко, 1969, 1971, 1972; Лабунская 1995, 1996 и др.).

Биотопы: 1 – постоянных водотоков; 2 - заливов устьевого взморья;

3 – открытого устьевого взморья; 4 – территорий кратковременного затопления

Рис. 6. Сезонное изменение биомассы фитопланктона в биотопах

устьевой области Волги

Максимальное содержание организмов зоопланктона в водотоках дельты характерно для лета. Во второй половине мая – первой половине июня биомасса зоопланктона возрастает до 0,86-2,67 мг/л. Во второй половине июня – августе содержание и биомасса зоопланктона в водотоках дельты уменьшается и находится в пределах 0,08-1,0 мг/л. В октябре-ноябре зоопланктон обедняется за счет исчезновения теплолюбивых видов. Биомасса зоопланктона снижается до 0,01-0,03 мг/л (Чуйков и др., 1996). В биотопах кратковременного затопления биомасса зоопланктона находится в пределах 0,172-0,458 мг/л. К концу мая она снижается до 0,165-1,37 мг/л. Начало массового развития зоопланктона в биотопах устьевого взморья приходится на более ранние даты по сравнению с аналогичными датами в других биотопах устьевой области Волги. Особенно четко эта особенность прослеживается в биотопе межканальных пространств. Весной в мелководной зоне устьевого взморья быстрое прогревание воды приводит к увеличению содержания в воде зоопланктона. Увеличение биомассы зоопланктона продолжается до июля-августа, а затем она уменьшается до предзимнего минимума (Чуйков и др., 1996).

Отличия биотопов постоянных и временных водотоков по размеру (водоносности) влияют на величину биостока БС = rQT, где r – биомасса планктона, кг/м3, Т – период времени, с, Q – расход воды, м3/с. Главной причиной колебаний биостока является изменение биомассы и расхода воды (Горбунов, 1976). Соответствие между переменными не является абсолютным, но демонстрирует наличие достаточно тесной связи между ними. Величину биостока определяют и тепловые условия конкретных лет. Соответствие между биостоком и суммой активных температур описывается нелинейной функцией

БС = 0,0002()2 – 0,088 + 14,8,

которая характеризует тенденцию увеличения биостока в условиях лет с большей суммой положительных температур воды. Увеличение суммы положительных температур на 30% приводит к возрастанию биостока на 73%.

Выделенные в диссертации биотопы отличаются между собой по роли, которую они играют в системах трофических цепей, характерных для водных биоценозов. Это связано с характерным для них набором абиотических факторов, спецификой формирования и изменения биомассы и стока планктонных организмов. В результате возникают особые условия местообитания и развития представителей ихтиофауны и водных животных. Для проходных, полупроходных и туводных видов ихтиофауны устьевой области Волги биотопы постоянных и пересыхающих водотоков, периодически затапливаемых территорий, постоянных и пересыхающих водоемов, устьевого взморья выполняют отличающиеся функции в отношении нереста, ската молоди, адаптации к условиям приемного водоема, нагула и последующего нереста. Не меньше их значимость для развития водных животных, например, для раков (Калмыков, 2003; Колмыков, Янченко, 2005). Максимальные запасы раков характерны для биотопов межканальных пространств устьевого взморья, где гидрологический режим, состав донных отложений, обилие макрофитов, высокое содержание кислорода, комфортный режим температуры воды, наиболее благоприятно влияют на их концентрацию (Сокольский и др., 2001; Калмыков, 2003; Колмыков, Янченко, 2005). Лишь на 7,5 % меньше запасы раков в биотопах постоянных водоемов, так как гидролого-гидрохимический режим здесь не подвергается значительным изменениям, в отличие от биотопов периодического затопления.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертации получены следующие теоретические, методические и прикладные результаты:

1. Разнообразие водных и наземных биоценозов в устьевой области Волги – результат уникального сочетания ландшафтных условий территории, большого стока волжских вод, поступающих в дельту и занимающих мелководное устьевое взморье, а также морских факторов, соответствующих приемному водоему с быстро изменяющимся уровнем воды. Заметное влияние на экосистемы устьевой области реки оказывает хозяйственная деятельность на водосборе реки и в пределах устьевой области. Оно проявляется в направленном изменении речного стока, гидрологического режима и качества воды.

2. В условиях засушливого климата, повышенных температур воздуха территорию дельты и устьевого взморья отличает повышенное испарение, большие потери речного стока, возможность пересыхания ряда водных объектов, сезонные изменения минерализации воды в постоянных и пересыхающих водоемах. Неравномерность распределения пересыхающих водоемов и водотоков по пространству дельты, отличия абиотических условий для гидробионтов, также связаны с увеличением суммы осадков при переходе от вершины дельты к ее морскому краю. Термические отличия обусловливают относительно раннее появление льда на водотоках северо-восточной и центральной частей устьевой области и более позднее в ее юго-западной части. Более раннее вскрытие водных объектов в приморской зоне дельты определяет пространственные неоднородности прогревания водных масс и характерные даты начала гидробиологических процессов. Нестабильность уровня Каспийского моря – фактор повышенного разнообразия биотопов в устьевой области Волги, их отличия по условиям взаимодействия речных и морских факторов, существования водных, прибрежных и наземных биоценозов.

3. Биоценозы устьевой области реки формируются и изменяются в основном под влиянием многолетней и сезонной изменчивости речного стока. С конца XIX в. они развиваются примерно в одинаковых условиях по среднему объему стока речных вод в вершине дельты. После начала эксплуатации Волгоградского водохранилища изменились условия их существования в основном вследствие трансформации водного режима, уменьшения мутности речных вод и смещения максимума содержания в воде минеральных веществ на период половодья. Этот вид хозяйственной деятельности привел к понижению температуры воды в вершине дельты в весенний период и к ее повышению осенью. В теплый период года тепловой сток в дельту уменьшился на 6-8 %.

4. Биоценозы устьевого взморья реки развиваются в условиях доминирования речных факторов (поступления пресных вод, наносов, химических веществ) и изменяющегося уровня моря. Их развитие тесно связано и с хозяйственной деятельностью (наличием и эксплуатацией судоходных и рыбоходных каналов). В зависимости от притока речных вод, изменения уровня моря и состояния каналов находятся абиотические условия существования гидробионтов в пределах межканальных пространств, а также в заливах морского края дельты.

5. На основе учета изменчивости стока воды, продолжительности межени и повышенной водности реки, мутности, концентрации химических веществ, температуры воды, уклонов и скоростей течения типизированы биотопы устьевой области. В работе предложена классификация биотопов устьевых областей рек. Она включает наземные и аквальные биотопы, а также биотопы периодического заливания. Наземные биотопы подразделены на биотопы незатопляемых территорий и территорий кратковременного затопления. Биотопы периодического заливания объединяют пересыхающие водоемы и водотоки. В состав аквальных биотопов включены биотопы постоянных водоемов, водотоков и устьевого взморья. На устьевом взморье Волги выделены биотопы заливов, каналов и межканальных пространств.

6. Для каждого из выделенных биотопов устьевой области Волги определены пределы изменения характерных абиотических факторов, ограничивающих развитие биоценозов дельты и устьевого взморья реки. Важным признаком отличия биотопов устьевой области реки является продолжительность воздействия абиотических факторов на гиодробионтов. Для постоянных водоемов и водотоков, а также биотопов устьевого взморья она численно равна продолжительности года. Биотопы периодического заливания в дельте Волги испытывают наиболее сильное воздействие со стороны абиотических факторов в интервале времени от 86 до 140 дней. Для биотопов пересыхающих водоемов и водотоков это воздействие не превышает продолжительности половодья.

7. Биологические особенности характерных биотопов устьевой области реки наиболее полно характеризует информация по планктонным организмам. Многолетняя, межгодовая и сезонная изменчивость содержания в воде фито-, зоо- и бактериопланктона отражает влияние абиотических факторов на состояние растительных или животных сообществ.

8. Биотопы устьевой области Волги отличаются по биомассе планктонных организмов. Наибольшая биомасса фитопланктона формируется в биотопах водоемов (8,5 мг/л). При переходе к биотопам периодического затопления она уменьшается на 46 %. Наименьшая концентрация фитопланктона характерна для биотопов каналов (0,15 мг/л).

9. Зимой все биотопы устьевой области Волги одинаково бедны фитопланктоном. В весенний период биомасса фитопланктона достигает максимальных значений в биотопах постоянных водотоков (1,2-6,4 мг/л). Максимальные значения биомассы фитопланктона в летний период характерны для биотопов крупных дельтовых водотоков и биотопов устьевого взморья. Уменьшение размера водотока сопровождается уменьшением биомассы водорослей. Осенью численность и биомасса фитопланктона в водных объектах устьевой области Волги достигает предзимних минимумов.

10. Биомасса зоопланктона максимальна в биотопах периодического затопления. Несколько меньше содержание беспозвоночных организмов в водоемах дельты. В руслах постоянных водотоков и в заливах устьевого взморья содержится в среднем около 0,3 мг/л организмов зоопланктона. Максимальное их содержание в водотоках дельты характерно для лета. В это время года в биотопах кратковременного затопления биомасса зоопланктона находится в пределах 0,17-1,9 мг/л. Осенью биомасса зоопланктона в биотопах устьевой области снижается 0,01-0,03 мг/л за счет исчезновения теплолюбивых видов.

11. Бактериопланктон, в основном, накапливается в межканальных пространствах устьевого взморья реки. Его биомасса составляет здесь до 1,14 мг/л, что в 1,3 раза больше по сравнению с биотопами постоянных водотоков. Бактериопланктон заливов морского края дельты и островов относительно беден (0,22 мг/л). Сток бактериопланктона, зоо- и фитопланктона зависит от величины биомассы соответствующих организмов и водоносности дельтовых водотоков. Чем больше водоносность рукавов, тем больше сток планктона.

12. Многолетняя изменчивость биомассы и биостока определена природными и техногенными колебаниями стока воды, наносов, растворенных веществ и тепла. Связь между этими характеристиками, величиной водного и теплового стока наиболее четко выражена для биотопов постоянных водотоков. На биомассу бактериопланктона в биотопах устьевого взморья тепловой сток практически не влияет. Техногенное изменение внутригодового распределения стока сопровождается увеличением биомассы зоопланктона в биотопах дельты вследствие увеличения масштабов заливания пойменных земель в процессе наполнения водохранилища. Уменьшение теплового стока реки ниже водохранилища привело к появлению в составе зоопланктона нетипичных видов беспозвоночных организмов.

13. Многолетняя изменчивость гидробиологического режима водных объектов в устьевой области Волги обусловлена природной и техногенной изменчивостью абиотических факторов. Обобщение опубликованной и собственной информации показало, что после создания Волгоградского водохранилища таксономический состав водорослей сократился на 29,6%. Состав диатомовых водорослей уменьшился на 6,6 %, зеленых водорослей на 64,6 %, сине-зеленых водорослей на 3,8 % видов. В большей степени изменение таксономического состава водорослей оказалось характерным для биотопов водоемов, что обусловлено нарушением водообмена между водными объектами дельты вследствие строительства противопаводочных дамб, дорог и т.п. Число видов водорослей, представленных в биотопах крупных водотоков до и после зарегулирования стока Волги, практически не изменилось. Неблагоприятный режим половодий привел к увеличению доли беспозвоночных с коротким циклом развития в биотопах кратковременного затопления в середине 70-х годов ХХ в. Вследствие увеличения уровней воды в период максимального стока, продолжительности половодий, зарастания биотопов кратковременного затопления макрофитами в 90-е годы прошлого века возросла доля видов фитофильного комплекса, а также речных форм зоопланктона.

14. Разработанная классификация биотопов, выявленные особенности формирования и изменения гидробиологического состояния водных объектов устьевой области Волги создают объективную основу для планирования гидробиологических исследований в ее пределах, оптимизации системы гидрологического и экологического мониторинга в многорукавных дельтах, для создания специализированных баз гидрологической и биологической информации.

ОСНОВНЫЕ ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

Статьи, опубликованные в ведущих рецензируемых научных журналах, определенных Высшей аттестационной комиссией:

1. Кузин, А. В. Гидроэкологическое состояние экосистемы дельты Волги в условиях повышенной антропогенной нагрузки // Проблемы региональной экологии. – 2009. – № 3. – С. 49–53.

Статьи, опубликованные в научных сборниках, журналах и материалах конференций:

2. Алексеевский, Н. И. Биотопы низовьев Волги и их роль в формировании рыбопродуктивности / Н. И. Алексеевский, Д. Н. Катунин, А. В. Кузин // Материалы восемнадцатого плен. межвуз. совещания по проблеме эроз., русл. и уст. процессов. (г. Курск, 28–30 октября 2003 г.) : Доклады и краткие сообщения / отв. ред.: Р. С. Чалов, М. В. Кумани. – Ульяновск, 2005. – С. 72–74.

3. Кузин, А.В. Оценка эколого-токсикологического состояния каналов-рыбоходов в дельте реки Волги / А. В. Кузин // Экологические проблемы промышленных городов / сост. и ред.: Т. И. Губина, Л. А. Сафронова, О. В. Кибальникова. – Саратов, 2003. – С. 96–100.

4. Кузин, А. В. Об эффективности работы каналов-рыбоходов в дельте реки Волги на современном этапе / А. В. Кузин // Южно-российский вестник геологии, географии и глобальной энергии : научно-технический журнал. – Астрахань : Изд-во АГУ, 2003. – № 1. – С. 89-93.

5. Кузин, А. В. Водообеспеченность приморских районов Астраханской области / А. В. Кузин // Эколого-биологические проблемы бассейна Каспийского моря : мат-лы VIII Междунар. науч. конф. (Астрахань, 12–13 октября 2005 г.). – Астрахань : ИД «Астраханский университет», 2005. – С. 160–161.

6. Катунин, Д. Н. Некоторые особенности гидрологического режима в дельте р. Волги / Д. Н. Катунин, А. В. Кузин // Университетская география : мат-лы Юбил. науч. конф. (9-10 декабря 2004 г.) : Посвящается 250-летию Московского государственного университета. – М. : Географический ф-т МГУ, 2005. – С. 114–115.

7. Кузин, А. В. Водность рек в обеспечении гидроэкологической безопасности территории (на примере Астраханской области) / А.В. Кузин // Материалы двадцатого плен. межвуз. совещания по проблеме эроз., русл. и уст. процессов. (Ульяновск, 13–15 октября 2005 г.) : Доклады и краткие сообщения / отв. ред.: Р. С. Чалов, А. И. Золотов, С. Н. Рулева, К. М. Беркович, В. Н. Коротаев, Л. Ф. Литвин, Г. А. Ларионов, В. Н Голосов. – Ульяновск, 2005. – С. 200–202.

8. Алексеевский, Н. И. Основные биотопы устьевой области Волги / Н. И. Алексеевский, А. В. Кузин // Материалы четвертого Всерос. семинара молодых ученых по проблеме эроз., русл. и уст. процессов. (Волгоград, 25–27 апреля 2006 г.) : Доклады и краткие сообщения / отв. ред.: Р. С. Чалов. – В

Pages:     | 1 |   ...   | 2 | 3 ||
 





 
© 2013 www.dislib.ru - «Авторефераты диссертаций - бесплатно»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.