Экологическая характеристика альгофлоры среднего течения реки Зарафшан

Река Зарафшан является основным источником воды Самаркандской, Навоийской и Бухарской областей республики Узбекистан. Альгофлора и экологические особенности реки мало изучены. Во время исследований альгофлоры реки выявлены 331 вид и внутривидовые таксоны, которые относятся к 5 отделам. Из альгофлоры 97 видов являются индикаторно-сапробными видами. Изучено комплексное влияние внешнего экологического фактора распределения и развития водорослей текущей части реки.

Ключевые слова: альгофлора, экологические факторы, эвритерм, стенотерм, минерализация, стеногалин, эвригалин, альгоценозы, фитопланктон, фитобентос, перифитон, индикаторные-сапробные виды.

Водоросли — первое звено трофической цепи, основной продуцент органического вещества в водоёмах и наиболее перспективный объект для оценки состояния водных экосистем. Инвентаризация альгофлоры актуальна потому, что экосистемы водоёмов чрезвычайно быстро реагируют на изменения климатических и других физико-географических условий, а также на последствия хозяйственной деятельности человека. Качественные и количественные исследования водорослевых сообществ — основной этап открывающий возможность для всех последующих работ.

Река Зарафшан является трансграничной. Верхнее течение начинается из Зарафшанского ледника горного Таджикистана, среднее и нижнее течение протекает по долине, которая расположена между Зарафшанским и Туркестанским хребтам республики Узбекистан. Общая длина реки достигает около 870 км [7, С. 569–577]. Длина среднего течения реки составляет более 200 км. Альгофлора среднего течения р. Зарафшан и их экологическая характеристика не изучены.

По изменениям экологических факторов воды и распространению загрязняющих, источники по течению реки условно разделили на 3 части (верхняя, средняя, нижняя) и каждый месяц брали альгологические пробы. В это время определяли температуру воды и воздуха, прозрачность воды, скорость течения, количество общих минералов и биогенных элементов, pH. Использовались определители пресноводных водорослей СССР (многотомны), Украины (1977, 1979), Средней Азии (1979, 1987, 1988), и Узбекистана (2009), кроме них пользовались отечественными монографиями [5, 1965. с. 580; 6, 1976. с. 360; 3, 2007. с 264; 4, 2008. с. 125]. В определении сапробностей водорослей применили методику R. Kolkwitz, M.Marsson [9, 1909, P. 113] и Sladecek [10, 1973. s. 210–218].

Исследованием альгофлоры среднего течения р. Зарафшан установлен 331 вид (219 видов, 85 вариаций, 27 форм) и внутривидовые таксоны водорослей относящихся к 5 отделам (Cyanophyta, Bacillariophyta, Dinophyta, Euglenophyta, Chlorophyta). Из них 97 видов являются (81 вид, 13 вариаций, 3 формы) индикаторно- сапробные виды.

Температура играет решающую роль в распространении и развитии водорослей. Из-за повышения температуры воды (10–14°С) и воздуха (17–22°,С) весной активно развиваются диатомовые, зеленые и сине -зеленые водоросли. Самый многовидовой сезон среднего течения р. Зарафшан является лето. В этом время года температура воды в реке достигает 22–26°С. Во все сезоны года и по течениям реки диатомовые водоросли доминировали сине-зелёных и зелёные водоросли заняли следующее место. Эвгленовые встречаются весной, летом и осенью в основном в средней и нижней части реки. Пирофитовые наблюдались весной и осенью по всему теченю.

Осенью температура воды достигает 15–18°С, а воздуха 10–12°С. В это время года количество вида сине-зеленых, диатомовых, и зеленых водорослей становится меньше, а пирофитовых и эвгленовых водорослей остаётся не измененным.

В верхней части реки зимой температура воды составляет 1–2°С, а в нижней части 4–5°С. По составам и в видовом отношении виды водорослей резко уменьшаются. Теплолюбивые виды сине — зеленые и зеленые водоросли оседают в субстрат и переходят в покой. Пирофитые и эвгленовые не встречаются.

Весной в альгофлоре определены 169 (51, 06 %) видов водорослей, летом 210 (63, 44 %), осенью 138 (41, 69 %) и зимой 88 (26, 59 %) видов и разновидностей. Распределение по сезонам года по отделам приведены в таблице (таблица 1).

Распределение альгофлоры реки по сезонам года

Некоторые виды водорослей встречаются во все сезоныгода, и они могут жить в широко колеблющейся температуре. Они называются эвритермы [15]. Стенотермы живут в более узком диапазоне температуры. И они встречаются в определенном сезоне года. В альгофлоре среднего течения р. Зарафшан установлено 16 (4,83 %) эвритермных и 315 (95,17 %) стенотермных видов и разновидностей водорослей (таблица 2).

Таблица 2

Распределение по отношению ктемпературе альгофлоры реки

Из эвритермных видов встречаетсяMicrocystisaeruginosafsphaerodictyoid.esElenk., М. aeruginosaf.protocystis (Crow) Elenk., Stephanodyscusdubius (Fricke) Hust., DiatomavulgareBory., Synedraulna (Nitzsch) Ehr., Ulothrixzonata (Web.etMahr.), Spirogyracondensata(Vauch.) Czurda, а из стенотермных Gloeocapsaturgidafsubnida (Kuetz.) Holerb. Emend., Nostocpinctiforme (Kuetz.) Hariot., SyneschocystispevalekiiErceg., Tabellariafenestratavar.intermediaGrun., FragilariabicapitataA.Mayer., Melosiraundulatavar.normanii (Ralfs) V.H., TrachelomonasvolvocinaEhr., EuglenaacusEhr., E. cgudataHuber., Scenedesmusacuminatus (Lagerh.) Chodat., AnkistrodesmusmucosusKorsch., Microsteriaspinnuatifida{Kutz.) Ralfs.

Минерализация воды в распространении водорослей играет большую роль [7, 1976. с.360; 3. 2007. с. 264]. В среднем тлении р. Зарафшан минерализация воды по течениям повышается. В начале реки среднее количество минералов составляет, 300, 5–300, 0 (макс. 364,7–412) мг/л, вблизи г. Самарканда 284, 9–292, 6 (макс. 356, 9–381, 9) мг/л, после паденияколлектора Сиоб минерализация реки повысилась в среднем на 453, 1–502, 2 (макс. 717, 2–561, 2) мг/л, а после падения коллектора Талигул в среднем на 344,4–403,7 (макс. 680,0–687,1) мг/л, вблизи г. Катгакургана (после падение коллектора Чиганак) 468,2–537,5 (макс.729,1–750) мг/л, а в Хатирчи 593, 8–662, 8 (макс. 907,4–821,3) мг/л.

Минерализация воды в реке по течению повышается от альфа-гипогалина до бетаолигогалина. В (2007 г. в Хатирчи — 907, 4 мг/л) минерализация вод в реке приближалась до солоноводоводное. Из выявленных 148 видов водорослей (44, 71 %) являются пресноводными, 160 (48, 34 %) пресноводно-солоноводоводными и 23 (6, 95 %) вида и разновидностей солоноводоводными. Из них 171 вид составляют стеногалиные, 160 видов эвригалиные (таблица 3).

Всредней части реки минерализация воды составлял в среднем 537, 5–662, 8 мг/л, в нижней части это сумма достигает до 907, 4–821, 3мг/л. Минерализация воды повышается от бета-олигогалина до альфа-олигогалина. Это обеспечивает распространение пресно-солоноводоных водорослей в средней и нижней части реки.

Таблица 3

Распределение водорослей кминерализации воды

Альгоценозоврекираспределяетсяв следующемпорядке: фитопланктон 62 (18, 73 %), фитобентос 134 (40, 48 %), фитопланктон-фитобентос 66 (19, 94 %), перифитон 62 (18, 73 %) и эпифит 7 (2,11 %) видови внутривидовыхтаксонов (таблица 4).

Из-за низкой прозрачности и высокой скорости течение воды отрицательно влияет не развитие фитопланктонов реки. В таких условиях фитобентосы развиваются хорошо. Некоторые фитопланктоны тоже встречаются в бентосах. В местах, где сильное течение перифитоны развиваются обильно.

Таблица 4

Распределение по экологической группе

Из за повышения прозрачности воды от начальной до средней части реки количество видов фитопланктона увеличивается, но в нижней части реки прозрачность воды в реке уменьшается. За счет этого количество видов фитопланктона уменьшается. SyneschocystispevalekiiErceg., MicrocystisaeruginosaKutz. emend.Elenk., CyclotellaantiquaW.Sm., FragilariabicapitataA. Mayer., NaviculapusillaW.Sm., EuglenaacusEhr., E. gracilisKlebs., Scenedesmusobliquusvar.altemansChrist, является типичным видом фитопланктонов.

Фитобентосы в начальной части реки составляют 56 видов, в средней 67, а в нижней части 46 видов и разновидностей. Из фитобентосов выявлено SynechococcusmajorShrot., CoccopediaturkestanicaE. Kissel., MelosiravariansAg., CymbellaamphycephalaNag., C. lanceolata (Ehr.) V.H., NitzschiaostenfeldiiHust. и др.

Перифитоны находятся в камнях, бетонах и разных субстратах берега реки и образуютналёт ярко бурого и пепельного цвета. Перифитоны распределены следующим образом: в начале реки 23 видов, в средней 44, а в нижней части 25 видов и разновидностей. Ulothrixzonata (Web.etMahr.) распространено всего по течениям, Cladophoraglomerata (L.) Kutz., С. fracta (Vahl.) Kutz., Chlorhormidiumflaccidum (Kuetz.) Fott., Ch. rivulare (Kuetz.) Starmach. Найдены в нижней части. Длина талломы этих перифитонов в начальной части реки составляет 2–4 см, а нижней части достигает 11–17 см. Это связано с тем, что в нижней части реки течение воды низко (0, 55–0, 25 м/сек), минералы (593, 5–662, 8 мг/л) и биогенные элементы (NO2 1, 17–2, 11 мг/л) больше чем в начальной части.

В альгофлоре определены 7 видов и разновидностей эпифитов. Из них 2 вида в начальной части, 5 в средней и 2 в нижней части. Эпифиты Synedraulna (Nitzsch) Ehr. встречаются по всему течению.

Во время исследований из альгофлоры реки определены 97 видов и разновидностей (81 тур, 13 вариаций, 3 формы) водорослей. Это 29,30 % из общего альгофлоры. Из 97 индикаторные-сапробные 20 (20, 61 %) ксеносапробы, 18 (18, 55 %) олигосапробы, 51 (52, 57 %) β-мезосапробы, 5 (5, 15 %) α-мезасапробы и 3 вида (3, 09 %) являются полисапробы (таблица 5).

Таблица 5

Из Р-мезосапробных встречаются виды:MerismopediaelegansA.Br., Stephanodiscusdubius (Fricke) Hust., StauroneisancepsEhr., Navuculacryptocephalavar. intermediaGrun., Gyrosigmaacuminatum (Kuetz.) Rabenh., G.attenuatum (Kutz.) Rabenb., Cymbellaprostate(Berkeley.) Cl., EuglenaacusEhr., Pediastrumbiradiatumvar. longecomutumGutw., Tetraedronmuticum (A. Br) Hansg., Scenedesmusbjugatus (Turp.) Kuetz, ClosteriumvenusKutz.; из олигосапробных: Gloeocapsaturgida (Kuetz.) Holerb. Emend., CyclotellabodanicaEulenst., DiatomavulgariBory., FragilariabicapitataA. Mayer., TrachelomonasvolvocinaEhr., Ulothrixzonata (Web.etMahr.), из ксеносапробных: OscillatorianigraVauch., Diatomahiemale(Lyngb.), Synedraulna (Nitzsch) Ehr., CocconeisplacentulaEhr., GomphonemacleveiFricke., EuglenagracilisKlebs., OscillatorianigraVauch., FragilariavirescensRalfs., Diatomahiemalevar. mesodon (Ehr.) Grun., CocconeisplacentulaEhr., Achnantheslanceolata (Brev.) Grun., EuglenagracilisKlebs., SpirogyratenuissimaQlass.)Kutz., из а-мезосапробных: OscillatoriaprincepsVauch., NavicularhynchocephalaKutz., EuglenacaudataHuber, из полисапробных ChlorellavulgarisBeijerinck., EuglenadesesEhr., Cocconeisplacentulavar. intermedia (Herib. et. Perag.), Euglena proxima Dang., Oscillatoria nigra Vauch., O.princeps Vauch., Diatoma heimale var. mesodon (Ehr.) Grun., Fragilaria bicapitata A. Mayer., Synedra berolinensis Lemm., Trachelomonas volvocina Ehr., Euglena gracilis Klebs., Scenedesmus obliquus (Turp.) Kuetz., Ulothrixzonata (Web.etMahr.).

Установлено, что в среднем течении реки Зарафшан имеется своеобразная экологическая среда. Развитие и распространение водорослей зависит от экологических факторов сезонов года и течения реки. Внешне экологические факторы комплексно влияют на альгофлору.

Литература:

1. Алимжанова Х. А., Эргашев А. Э. Экологическое значение химических загрязнений в жизни альгофлоры канала Бозсу Ташкентского оазиса // Эколого-экономические основы безопасной жизнедеятельности: Матер. 2-й Всерос. Конф. 4.1. — Новосибирск, 1993. — С. 107–108.
2. Алимжанова Х. А. Закономерности распределения водорослей водоемов реки Чирчик и их значение в определении эколого-санитарного состояния водоемов. — Ташкент, Фан. 2007. — 264 с.
3. Алимжанова Х. А., Шайимкулова М. А. Альгофлора реки Акбууры и ее значение в оценке качества воды. — Ташкент, 2008. -125 с.
4. Аленкин О. А. Основы гидрохимии. — Л.: Гидрометеоиздат; 1970.-443 с.
5. Музафаров А. М. Флора водорослей водоемов Средней Азии. — Ташкент: Наука, 1965. -580 с.
6. Эргашев А. Э. Закономерности развития и распределения альгофлоры в искусственных водоемах Средней Азии. — Ташкент: Фан, 1976. -360 с.
7. Щульц В. Л. Реки Средней Азии. Л.: ГИМИЗ, 1965. — С. 569–577.
8. Kolkwitz R., Marsson М. Oecologie der tierischen saprobien // Int. Rev. Hydrobiol., 1909. Vol. 11. P. 113.
9. Sladecek V. System of water quality from the biological point of view // Arch. Hydrobiol. Erboeb. 1973. Bd. 7. — S. 210–218.