Качественный и количественный анализ фитопланктона рек Понги и Лондушки заповедника «Кологривский лес»

На территории заповедника «Кологривский лес» имеется большое количество малых рек исследованиями которых практически до 2006 года никто не занимался. Это прежде всего связано с тем что заповедник образовался совсем недавно. Перед нами была поставлена задача изучить в комплексе эти реки: особенности гидрологического режима, фитопланктон, зоопланктон, зообентос. По объектам изучения нами был избран фитопланктон исследованием которого мы и занялись. Для исследования фитопланктона были взяты 5 рек две из них реку Понга и Лондушка мы изучили в сравнительном анализе по весенним (середина мая) и летним (конец июня) пробам.

Рис. 1. Представитель зеленых водорослей — Спирогира (слева), представитель диатомовых водорослей — Гомфонема (справа)

Но прежде чем переходить непосредственно к анализу фитопланктона необходимо несколько слов сказать о гидрологическом режиме этих рек. Река Понга представляет собой быстротекущую реку с небольшой глубиной (примерно от 20 см. до 150 см.) высокой прозрачности (диск Секки был виден на всех глубинах) Колебания температуры в весенних и летних измерениях были от 14 до 19 градусов Цельсия. Ширина реки примерно составляет 8–10 метров. Река Лондушка — медленнотекущая река с глубиной от 40 до 110 см. Прозрачность составляет примерно 80 см. Колебания температуры в весенних и летних измерениях были от 14, 5 до 20 градусов Цельсия. Ширина реки составляет в среднем от 3 до 5 метров.

Теперь перейдем непосредственно к качественному анализу проб фитопланктона в весенний и летний периоды реки Понги. Всего в весенних пробах было обнаружено 7 родов отдела Диатомовые водоросли 1 род отдела Зеленые водоросли [2. с. 20] и 1 род отдела Желтозеленые водоросли. [5. с. 118] В летних пробах качественный состав фитопланктона был более обилен и составлял 7 родов отдела Диатомовые водоросли [3. с. 324] 2 рода отдела Зеленые водоросли и 1 род отдела Желтозеленые водоросли. [5. с. 126] Река Лондушка по обилию родов уступает Понге. Здесь в весенних пробах насчитывается 4 рода отдела Диатомовые водоросли, 2 рода отдела Зеленые водоросли и 1 род отдела Синезеленые водоросли. [4. с. 358] В летних пробах количество родов отдела Диатомовые водоросли возрастает до 6, в отделе Зеленые водоросли обнаруживается только 1 род, [2. с. 18] Синезеленых водорослей нет.

Таблица 1

Качественный анализ весенних и летних проб фитопланктона реки Понги

Таблица 2

Качественный анализ весенних и летних проб фитопланктона реки Лондушки

Исходя из данных таблицы можно сделать вывод если сравнивать эти реки между собой река Понга имеет более обильное родоразнообразие по сравнению с Лондушкой. Колебание численности родов в реке Понге по сезонно менее значительно по сравнению с Лондушкой это говорит о большей устойчивости биоты данного водоёма.

В целом для количественного подсчета используют камеру Нажотта, но в настоящее время она является большой редкостью в связи с малой востребованностью. Поэтому для учета количественных показателей фитопланктона нами была изготовлена счетная камера которая представляет из себя квадрат 2,5 х 2,5 см. выполненный на предметном стекле квадрат поделен на 100 малых квадратов 2,5 х 2,5 мм. В центр большого квадрата наносится 0, 03 мл исследуемой жидкости это примерно 3 капли (счетная камера должна быть сухой!), затем накрывается покровным стеклом и последовательно производится подсчет всех клеток организмов относящихся к фитопланктону встреченных в малых квадратах, для удобства желательно иметь препаратоводитель. Общее увеличение составляет 160 х. Для исследования количественного показателя фитопланктона малых рек были подсчитаны количество клеток в счетной камере, на основании этих данных было вычислено количество клеток в 1 литре исследуемого образца по формуле:

N = K ∙ n (A/a) v ∙ (1000/V)

где N — количество организмов в 1 литре воды исследуемого водоёма, K — коэффициент, показывающий во сколько раз объем счетной камеры меньше 1 см³, n — количество организмов обнаруженных на просмотренных дорожках(квадратах, полосах) счетной камеры, А — количество дорожек (квадратов, полос в счетной камере), а — количество дорожек (квадратов, полос), на которых производится подсчет водорослей, v — объем сгущенной пробы (см³), V — первоначальный объем отобранной пробы (см³). По данной формуле были выполнены вычисления количества клеток в 1 литре исследуемой пробы. Для реки Понги в весенней пробе этот показатель равен 732 клеток на 1 литр., в летней пробе он составил 11088 клеток на 1 литр. Для реки Лондушки в весенней пробе показатель равен 237 клеток на 1 литр, в летней пробе он составил 2198 клеток на 1 литр. [1. с. 123] Сравнивая весенние и летние пробы по каждой из рек можно без труда обнаружить что количество клеток в летних пробах значительно превосходит в весенних. Это связано с тем что период вегетации растительных организмов приходится на летний период и увеличение числа клеток фитопланктонной массы вполне закономерно. Если сравнивать эти реки между собой также можно сделать вывод о том что река Понга является более эвтрофированной по сравнению с Лондушкой.

Рис. 2. Представитель синезеленых водорослей — Осциллятория (слева), представитель зеленых водорослей — Клостериум (справа)

Для оценки загрязнения водоема важен также индекс видового разнообразия фитопланктона который находится по формуле Менгиника:

J = S/√n

где J — индекс видового разнообразия организмов, S — число видов, n — число особей.

В незагрязненных водоемах индекс имеет значение 12 и выше, а в загрязнённых — 8 и ниже. [1. с. 100] Используя данную формулу мы вычислили степень загрязнения исследуемых водоемов. Для реки Понги в весенний период он равен 1,7 в летний период 0,9. Для реки Лондушки в весенний период этот показатель будет равен 1, а в летний период 0,9. Исходя из этих данных можно сделать общий вывод о том, что и река Понга и река Лондушка являются сильно загрязненными водоёмами. При этом степень загрязнения выше в летний период.

Мы также нашли индекс сапробности по исследуемым водоёмам пользуясь формулой:

S = ∑s h / ∑h

где S — индекс сапробности, s — индикаторная значимость, h — относительное количество особей вида. По реке Понге были взяты Melosira varians Kutz иSynedra acus Kutz По реке Лондушке были взяты Navicula cryptocephla Kutz Tabellaria fenestrata Kutz. Эти виды взяты не случайно, у них определена индикаторная значимость. Таким образом мы определили индекс сапробности водоёмов который для Понги в весенний период равен 2,2, а в летний период 2,6. Для реки Лондушки в весенний период 2,4 для проб взятых летом составляет 2,6. В полисапробной зоне он равен 4,0–3,5; в β-мезосапробной зоне 3,5–2,5; в α-мезосапробной 2,5–1,5; в олигосапробной 1,5–1,0. [1. с. 93] Исходя из этих данных можно сделать вывод что и Понга и Лондушка в весенний период времени они относятся к α-мезосапробным водоемам, а летом к β-мезосапробным водоёмам. Что соотносится с активным периодом вегетации и следовательно закономерно.

Научным руководителем проекта по фитопланктону малых рек заповедника «Кологривский лес является Семенова Галина Анатольевна, кандидат биологических наук, доцент.

Литература:

1.           Садчиков А. П. Методы изучения пресноводного фитопланктона./А. П. Садчиков — М.: Университет и школа, 2003. — 157 с.

2.           Храмцов А. К. Краткое руководство по определению родов пресноводных водорослей./А. К. Храмцов — Минск, 2004. 49 с.

3.           Забелина М. М. Определитель пресноводных водорослей СССР. Диатомовые водоросли./М. М. Забелина [и др.] — М.: Советская наука, 1951. — 619 с.

4.           Голлербах М. М. Определитель пресноводных водорослей СССР. Синезеленые водоросли./ М. М. Голлербах [и др.] — М.: Советская наука, 1951. — 652 с.

5.           Дедусенко-Щеголева Н. Т. Определитель пресноводных водорослей СССР. Желтозелелые водоросли./ Н. Т. Дедусенко-Щеголева, М. М. Голлербах — М.: Советская наука, 1951. — 272с.

6.           Фотографии из личного архива.