авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ  БИБЛИОТЕКА

АВТОРЕФЕРАТЫ КАНДИДАТСКИХ, ДОКТОРСКИХ ДИССЕРТАЦИЙ

<< 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

Оценка восстановления и самоочищения разнотипных водных экосистем по показателям макрозообентоса

На правах рукописи

НАБЕЕВА ЭЛЬВИРА ГАБДУЛХАКОВНА ОЦЕНКА ВОССТАНОВЛЕНИЯ И САМООЧИЩЕНИЯ РАЗНОТИПНЫХ ВОДНЫХ ЭКОСИСТЕМ ПО ПОКАЗАТЕЛЯМ МАКРОЗООБЕНТОСА 03.02.08 - Экология

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Нижний Новгород 2010

Работа выполнена в лаборатории оптимизации водных экосистем и на кафедре прикладной экологии факультета географии и экологии Казанского государственного университета им. В.И.Ульянова - Ленина.

Научный консультант: доктор биологических наук, профессор Мингазова Нафиса Мансуровна

Официальные оппоненты: доктор биологических наук, профессор Остроумов Сергей Андреевич доктор биологических наук, профессор Шурганова Галина Васильевна

Ведущая организация: Институт озероведения РАН

Защита состоится _21 апреля_2010_ года в _15_ часов на заседании диссертационного совета Д 212.166.12 по экологии при Нижегородском государственном университете им. Н. И. Лобачевского По адресу: 603950, г. Нижний Новгород, пр. Гагарина, д. 23, корп. 1, биологический факультет. Тел./ факс: (831)465-85-

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке Нижегородского государственного университета им. Н. И. Лобачевского.

Автореферат разослан _19 марта_ 2010 г.

Ученый секретарь диссертационного совета Н.И. Зазнобина

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследования. Восстановительная экология, исследующая процессы возобновления деградированных, нарушенных или уничтоженных эко систем, является новой областью экологических знаний (Young et al., 2005). По современным представлениям восстановление водных экосистем рассматривается как природный процесс, обусловленный их функционированием и устойчивостью (Вос становление…, 1994;

Прыткова, 2004 и др.). Изучение процессов самоочищения и восстановления, выявление закономерностей и особенностей может дополнить разрабатываемую в настоящее время теорию функционирования водных экосистем.

Функционирование водных экосистем происходит по-разному для разных типов, особенно в условиях меняющихся факторов среды (эвтрофирования, ациди фикации, загрязнения). В мировой практике изучено функционирование ветландов и мелководных озер (Йоргенсен, 1985;

Hosper, 1997;

Йоргенсен, Митч, 2004 и др.). Для озер, эстуариев и рек закономерности функционирования в условиях антропогенного воздействия показаны работами ЗИН РАН (Алимов и др., 1996;

Алимов, 1990, 2000;

Голубков и др., 2004 и др.), для рек и речных сообществ - работами ДВО РАН (Богатов, 1994;

2003, 2009) и др. По мнению А.Ф. Алимова (2000), экосистема «представляет собой систему, в которой имеются внутренние механизмы, стабилизи рующие ее функционирование как при неизменной, так и при измененной структуре». Для многих типов экосистем при разном воздействии закономерности функционирования и процессов восстановления еще не сформулированы.

Особенности восстановления можно проследить по физико-химическим пока зателям и изменениям структурно-функциональных показателей биотических сооб ществ как показателей состояния экосистемы, в т.ч. сообществ зообентоса. Организ мы макрозообентоса относятся к важнейшим компонентам водных экосистем, являются индикаторами состояния и активно участвуют в процессах самоочищения (Павлюк, 1998;

Зинченко, Головатюк, 2004;

Терещенко, 2004;

Курашов, 2005;

Балушкина, 2006;

Остроумов, 2006;

Безматерных, 2007;

Извекова, 2007;

Щербина, 2009 и др.). Восстановление водных экосистем сопровождается изменением показа телей сообществ, и по ним можно выявить эффективность методов восстановления.

Таким образом, изучение процессов восстановления разнотипных водных экосистем по показателям макрозообентоса актуально для выявления закономернос тей функционирования, для сохранения биоразнообразия, устойчивого развития территорий и выбора оптимальных методов управления водными ресурсами.

Цель работы – оценка особенностей самоочищения и восстановления разнотипных водных экосистем (малых рек, озер-лагун, равнинного водохранилища) по структурно-функциональным показателям макрозообентоса.

В соответствии с поставленной целью сформулированы следующие задачи:

1. Оценить экологическое состояние верхней части Куйбышевского водохрани лища в условиях эвтрофирования по физико-химическим и гидробиологическим (зообентос) показателям.

2. Количественно оценить биофильтрационную роль моллюсков-дрейссенид в самоочищении вод верхнего участка Куйбышевского водохранилища.

3. Определить особенности восстановления экосистем малых рек Унга и Шава Поволжья по физико-химическим и гидробиологическим (зообентос) показателям в условиях нефтяного загрязнения и применения восстановительных мероприятий.

4. Оценить экологическое состояние озер-лагун Средиземноморья, испытывающих последствия интенсивного сельскохозяйственного воздействия, по физико-химическим и гидробиологическим (зообентос) показателям.

5. Выявить особенности восстановления и самоочищения рассмотренных разно типных водных экосистем, роль макрозообентоса в них и возможности оптимизации экологического состояния.

Разнообразие типов водных экосистем и характера воздействия обусловливает множество возможных вариантов исследований. Основной идеей настоящей работы являлось выявление особенностей восстановления и самоочищения трех разных типов водных экосистем в условиях антропогенного воздействия.



Объектами исследования явились: равнинное Куйбышевское водохранилище в его верхней части (Среднее Поволжье, Россия) в условиях эвтрофирования и загрязнения, малые реки Унга и Шава (Поволжье, Россия) в условиях нефтяного загрязнения и ликвидации его последствий, солоноватоводные озера-лагуны (ветланды) Тузла и Акъятан (Средиземноморье, Турция) в условиях сельскохозяйственного использования побережья.

Предмет исследования - структурно-функциональные показатели макрозоо бентоса (видовой состав, численность, биомасса, биофильтрационная активность).

Научная новизна работы заключается в том, что впервые выявлены отдельные особенности в процессах восстановления и самоочищения трех разных типов водных экосистем, обусловленные их структурно-функциональной организацией. Особен ностью самоочищения эвтрофируемых водохранилищ, характеризующихся транзит но-аккумулятивным характером круговорота веществ в случае массового развития дрейссенид, является их значительное участие в процессах самоочищения глубинных участков (6-15 м), биофильтрация достигает 11 объемов воды/сезон. В восстановлении нефтезагрязненных малых рек, характеризующихся транзитно поточным круговоро-том веществ и дрифтом организмов, выявлена последовательная смена групп зообентоса, обратная известной последовательности исчезновения видов при загрязнении. В лагунах в условиях интенсивного сельскохозяйственного загрязнения и переменной солености лучшие условия для макрозообентоса и самоочищения характерны для участков, связанных каналами с морем. Впервые выявлено, что роль макрозообентоса в восстановлении водных экосистем разных типов различна;

в рассмотренном ряду экосистем она минимальна в озерах-лагунах с нарушенным гидрологическим режимом и высокой антропогенной нагрузкой, возрастает в проточных экосистемах при разнообразии биотопов и наличии придаточных водоемов, максимальна при доминировании дрейссенид на глубинных участках водохранилища с умеренно-загрязненными водами.

Теоретическая значимость. Настоящая работа направлена на развитие представлений об особенностях процессов восстановления в теории функциониро вания водных экосистем. Через показатели макрозообентоса выявлены различия в процессах восстановления и самоочищения водных экосистем трех разных типов, обусловленные особенностью их структурно-функциональной организации.

Практическая значимость. Результаты работы могут использоваться для принятия управленческих решений в области восстановления водных экосистем, улучшения качества вод, благоустройства водных объектов и мониторинге природных вод. Для оценки процессов восстановления рекомендуется использовать основные показатели бентосных сообществ (видовой состав, численность, биомасса, биофильтрационные свойства). Результаты используются в учебном процессе в курсах «Восстановление водных экосистем» для студентов факультета географии и экологии КГУ, «Водная экология» в Экологическом колледже КГУ и могут использоваться в учебном процессе других ВУЗов.

Научные положения, выносимые на защиту:

1. Восстановление нефтезагрязненных малых рек характеризуется последова тельной сменой групп зообентоса на различных этапах очищения, обратной извест ной последовательности исчезновения видов при загрязнении: доминирование олиго хет в местах нефтяных разливов после применения восстановительных мероприятий сменяется появлением в сообществах брюхоногих моллюсков, пиявок и стрекоз.

2. В приморских лагунах в условиях интенсивного сельскохозяйственного загряз нения, рыбоводства и переменной солености сообщества макрозообентоса количест венно бедны, лучшие условия для макрозообентоса и самоочищения характерны для участков, связанных каналами с морем.

3. Роль зообентосных сообществ в самоочищении и восстановлении разнотипных водных экосистем различна;

она минимальна в озерах-лагунах с нарушенным гидрологическим режимом и высокой антропогенной нагрузкой, значительна в малых реках при разнообразии биотопов и наличии придаточных водоемов, максимальна при доминировании дрейссенид в умеренно-загрязненных водах водохранилищ.

Достоверность научных положений определяется значительным объемом исследованного материала, статистической обработкой полученных данных, использованием рекомендованных и общепринятых методик исследования.

Апробация работы и публикации. Материалы диссертации были представ лены на всероссийских конференциях: «Экологические проблемы литорали равнин ных водохранилищ» (Казань, 2004), «Эколого-биологические проблемы вод и биоресурсов: пути решения» (Ульяновск, 2007), «Антропогенное влияние на водные организмы и экосистемы» (Борок, 2008), «Критерии оценки качества вод и методы нормирования антропогенных нагрузок» (Борок, 2008), «Теория и практика восстановления внутренних водоемов» (С-Петербург, 2007);

международных научных конференциях: «Озерные экосистемы: биологические процессы, антропогенная трансформация, качество воды» (Беларуссия, Нарочь, 2007), «XIV Международная научная конференция студентов, аспирантов и молодых ученых «Ломоносов» (Москва, 2008);

«Проблемы биологии, экологии, географии, образования: история и современность» (С-Петербург, 2008), «Дрейссениды: эволюция, систематика, экология» (Борок, 2008), «Природное наследие России в 21 веке» (Уфа, 2008), «13-й Всемирной озерной конференции» (Китай, Ухань, 2009), заслушивались на итоговых конференциях КГУ (2006-2009), на заседании каф. прикладной экологии КГУ (19.07.09), на совместном заседании кафедр экологии, ботаники Нижегородского госуниверситета и Нижегородского ГосНИОРХ (4.03.10) и др.. По теме диссертации опубликовано 23 работы, в т.ч. 2 в журналах, рекомендованных ВАК.

Автором работы осуществлялся отбор, определение и анализ проб зообентоса, оценка экологического состояния по комплексу показателей, статистический анализ полученных результатов, формулирование выводов и положений.

Объем и структура работы. Диссертация изложена на 170 страницах, состоит из введения, 5 глав, выводов, списка литературы, содержит 27 рисунков, 12 таблиц, приложение включает 13 таблиц. Список литературы содержит 210 источников, в том числе 60 - иностранных.

Благодарности. Автор приносит глубокую благодарность научному руководителю, проф. каф. прикладной экологии, зав. лаб. оптимизации водных экосистем КГУ, д.б.н. Мингазовой Н.М., сотрудникам лаборатории - с.н.с., к.б.н.

Палагушкиной О.В., вед. инж. Павловой Л.Р. за консультации и поддержку, с.н.с. каф.

генетики КГУ, к.т.н. Закирову А.Г. за консультации по математической обработке.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Глава 1. Современная концепция самоочищения и восстановления водных экосистем Концепция восстановления водных экосистем, представленная в работах Института озероведения РАН (г. С-Петербург), Института гидробиологии НАНУ (г.

Киев), КГУ (г. Казань) и других научных центров, наиболее полно разработана для экосистем малых озер. Восстановление озер рассматривается как процесс оптимиза ции экологического состояния, обусловленный устойчивостью экосистем, выражаю щийся в улучшении качества воды и снижении трофического статуса (Драбкова и др., 1994;

Прыткова, 2004), а также как возврат в состояние, близкое к исходному до воздействия, благополучного устойчивого состояния (Мингазова, 1999).

Восстановление водных экосистем является природным процессом, базируется на процессах самоочищения. Механизм восстановления включает физические, химические и биологические процессы самоочищения, в которых участвуют практически все группы гидробионтов - микроорганизмы, фитопланктон, высшие растения, беспозвоночные животные, рыбы, которые равным образом важны для нормального протекания процессов самоочищения (Рассашко, 1995;

Остроумов, и др.). Восстановление водных экосистем может происходить как естественным путем (за счет самоочищения), так и при активном вмешательстве человека (управление), за счет специальных мероприятий, активизирующих процессы очищения вод (Оксиюк, Стольберг, 1986;





Йоргенсен, 1985;

2009;

Аладин, 2009 и др.).

Процесс естественного восстановления и, соответственно, самоочищения, может быть ускорен применением специальных восстановительных мероприятий (биотехнических, гидротехнических и др.). Известны разнообразные технологии восстановления, применяемые при различных типах антропогенного воздействия нефтяного, органического, токсического загрязнения, закисления, осушения и т.д.

(Йоргенсен, 1985;

Габриэлян, Смирнов, 1989;

Мордвинцев, 2000;

Дьяков, 2002 и др.).

Глава 2. Материалы и методы Настоящая работа выполнена в лаборатории оптимизации водных экосистем и на кафедре прикладной экологии факультета географии и экологии КГУ в период 2002 2009 гг. Исследования проводились в рамках темы «Биоразнообразие, структурно функциональная организация и оценка состояния водных экосистем Среднего Поволжья» (рег. № 01.200.201977), гранта НТС Турции «TUBITAC» (2002-2003) по изучению средиземноморских лагун Турции и договору с НП «ВолгоДонЭкоСпас» по мониторингу нефтезагрязненных рек.

В работу вошли материалы, отобранные на трех разных типах водных экосистем - равнинном водохранилище, малых реках, озерах-лагунах (ветландах).

1. Верхний участок Куйбышевского водохранилища в пределах Республики Татарстан (2002-2008 гг., на участке от Верхневолжского плеса до Камского устья) на 35 станциях, расположенных на русле (фарватер) и участках затопленной поймы рек Волга и Свияга, старого устья р. Кама и р. Свияга (глубины 3-16 м).

2. Река Шава Нижегородской области с водно-болотными угодьями и прудом (рис.1), река Унга (Республика Чувашия) с прудами Емякасы и Карагнинский - в период с мая по октябрь 2007 г. (табл.1). Станции располагались на различных биотопах по течению рек (4 - на р.Шава, 5 – на р.Унга).

3. Озера-лагуны Тузла и Акъятан (табл.1) Средиземноморского побережья Турции, в провинции Адана (2002 г.). Отборы проб осуществлялись весной и осенью с 8 станций в лагуне Тузла и 7 станций в лагуне Акъятан (рис. 2).

Рис. 1. Картосхема и места Рис. 2. Картосхема и места отбора проб на лагунах отбора проб на реке Шава Тузла и Акъятан (Средиземноморье Турции, провинция (Нижегород. обл., Россия). Адана).

Таблица 1. Морфометрическая характеристика водных объектов Водный объект L, км D, м H сред./макс.,м S, га A, га Лагуна Акъятан 17 2000-4430 0,5/4 14000 Лагуна Тузла 9,3 200-1900 0,2/2 800 Река Шава 31 1-5 0,2/1 - Река Унга 65 1-250 0,5/2 - Пруд Карагнинский 1,34 0,15-0,3 0,5/6,7 9,8 Пруд Емякасы - - 0,5/1 10,37 Примечание: L-длина, D-ширина, H,-глубина,S-площадь,A-площадь водосбора Для изучения процессов восстановления были организованы комплексные исследования, с определением качества воды по гидрохимическим (содержание биогенных /азота, фосфора/ и загрязняющих веществ /нефтепродуктов, АПАВ, тяжелых металлов/), органолептическим (запах, цветность), гидрофизическим (прозрачность, электропроводность) и гидробиологическим (зообентос) показателям.

Анализ гидрохимических показателей проводился в специализированных лабо раториях, часть физико-химических (прозрачность, электропроводность, содержание кислорода) и органолептические показатели определялись автором на месте отбора проб стандартными методами.

Гидробиологические пробы отбирались (кроме лагун) и анализировались автором. Для исследований выбирались контрольные станции с минимальным антропогенным воздействием, загрязненные участки, участки ниже мест загрязнений (для малых рек). Отбор проб зообентоса осуществлялся дночерпателями ДАК-250, Петерсона и скребками с площадью захвата 1/40 м2, пробы промывались через мельничный газ №35 и обрабатывались в соответствии с общепринятыми гидробиологическими методиками (Руководство.., 1983).

Качество вод оценивали с помощью эколого-санитарной классификации качест ва поверхностных вод суши (Экологическая…, 1990) и ПДКрыб-хоз. Процессы восстанов ления экосистем анализировались с помощью физико-химических показателей и структурно-функциональных показателей макрозообентоса (видового состава, численности, биомассы, биофильтрационных свойств). Всего было обработано проб зообентоса. Для оценки состояния сообществ и происходящих изменений рассчитывали индексы Шеннона, Симпсона и Вудивисса.

Процессы биологического самоочищения Куйбышевского водохранилища за счет двустворчатых моллюсков-дрейссенид оценивались по их биофильтрационной способности расчетным способом. Для расчетов использовались известные характе ристики скорости фильтрации дрейссенид (Neng, Culver, 1999;

Лукашев, 2002;

Пряничникова, 2005), площадь исследуемого участка по картографическим данным, данные собственных измерений (глубин, численности и биомассы бентоса). Объем воды, профильтрованный моллюсками за летний сезон (90 сут.), рассчитывался по формуле:

Vvds = Ndср.*Vф.в.*90сут.*S, (1) где: Vvds –объем воды, фильтруемой дрейссенидами на участке определенной площади в течение сезона, S–площадь исследованного участка водохранилища, Vф.в – объем воды, фильтруемой дрейссенидами, л/сут., Ndср-средняя численность дрейссенид.

Статистическая обработка материала проводилась с использованием пакета программ Microsoft Excel 7.0, Statistica 6.0.

Глава 3. Биологическое самоочищение водохранилищ в условиях антропогенного эвтрофирования и загрязнения с участием дрейссенид (на примере верхнего участка Куйбышевского водохранилища) Особенности водохранилищ как типа экосистемы. Водохранилища относятся к экосистемам каскадного типа, совмещающим лотические (с преобладанием транзитного типа аллохтонного питания системы) и лентические (автохтонные участки) участки, с транзитно-аккумулятивным характером круговорота веществ (Кудерский, 1990). Характеризуются особым режимом функционирования: искус ственным регулированием уровня воды, замедленной скоростью течения, акку муляцией загрязняющих веществ и нестабильностью литоральной зоны.

Состояние Куйбышевского водохранилища. Гидрохимический режим Куйбышевского водохранилища определяется химическим составом рек Волги и Камы, влиянием притоков, воздействием источников загрязнения. Воды по ионному составу гидрокарбонатно-кальциевые, средне-минерализованные. В период с 2002 по 2008 гг. высокие значения минерализации (240-440 г/л в поверхностном слое, 270- г/л в придонном) наблюдались в устье сульфатно-кальциевых вод р.Казанки и р.Камы. По физико-химическим показателям лучшим качеством характеризирова лись воды Верхневолжского плеса (около островов), у Камского устья (на русловом участке). Загрязнение вод отмечалось около г. Казани, о-ва Свияжск, очистной стан ции по приему нефтесодержащих вод, у поселков. Превышения допустимых значений наблюдались по БПК5 (до 1,6-3,1 ПДК), аммонию (1,2-3,7), нитритам (2,7-13,9), меди (5), цинку (4,8) и нефтепродуктам (1,3 ПДК).

Видовой состав зообентоса. В видовом составе зообентоса на исследуемых станциях обнаружено 45 видов, относящихся к 6 классам: Bivalvia (25%), Gastropoda (25%), Insecta (24%), Oligochaeta (11%), Hirudinea (9%) и Crustacea (4%). При сравнении изменений в видовом составе зообентосного сообщества по годам выявлено доминирование двустворчатых и брюхоногих моллюсков (рис.3). Исследо вания проводились в летний период и не затрагивали литорали, что объясняет невысокое биоразнообразие по сравнению с известными сведениями (Калайда, 2001).

Наибольшее видовое разнообразие отмечалось на участках затопленной поймы с глубинами до 10 м.

Видовое разнообразие организмов зообентоса Рис. 3.

Куйбышевского водохранилища Изменение видового разнообразия Crustacea зообентоса Количество видов Hirudinea Куйбышев Oligochaeta ского Insecta водохрани Gastropoda лища Bivalvia в период с 2002 по гг.

Год 2002 2003 2004 2005 2006 2007 Встречались виды, толерантные к органическому загрязнению: Dreissena polymorpha (100 %), D. bugensis (57%), Lithoglyphus naticoides (86%), Viviparus viviparus (57%), Bithynia tentaculata (43%), Limnodrilus hoffmeisteri (43%), Glossiphonia heteroclite (29%), Chironomus plumosus (29%).

Количественные показатели зообентоса: Численность изменялась от 20 экз./ м (около плавстанции ОЧС) до 9820 экз./м2 (на русле у н.п. Пустые Моркваши);

биомасса - от 0,03 г/м2 (у о-ва Свияжск) до 91737 г/м2 (в р-не Камского устья, на старом русле). Количественные характеристики зообентоса изменялись по глубинам, наибольшие значения отмечались на неглубоких участках (до 16 м) старого русла и затопленной поймы (4-6 м), с илистым и песчано-илистым грунтом.

По количественным характеристикам доминирующими видами являлись двустворчатые моллюски-вселенцы D. polymorpha и D. bugensis, биомасса которых была максимальна на биотопах затопленной поймы (с илистым грунтом, преоблада ющими глубинами 4-6 м) и достигала 188 кг/м2 при численности 8380 экз./м2. В среднем за все годы исследования численность дрейссенид на исследованном участке была значительной, достигая 56% от значений общей численности и 64% по значениям биомассы (табл.2).

Таблица 2. Доля дрейссенид в численности и биомассе макрозообентоса верхнего участка Куйбышевского водохранилища 2002 2003 2004 2006 2007 Доля моллюсков /год Доля дрейссенид в численности бентоса, % 24.26 80.88 31.76 30.61 85.22 87. Доля дрейссенид в биомассе бентоса, % 28.20 55.32 12.78 96.32 96.97 95. Оценка качества воды по индексам биоразнообразия позволила отнести воды к категории «загрязненных» на большинстве станций (индекс Шеннона - 0,16-2,58, Симпсона – 0,04-0,77, Вудивиса 0-4). Индексы видового разнообразия были выше в 2005, 2007 и 2008 гг., соотносились с изменениями численности дрейссенид и повышались при их увеличении (рис.4).

3 З а н я чи л н с и (э./м ) кз 2.5 З че я и д кс в на ни н е о 2 с е но т Рис. 4.

Изменение 1.5 индексов видового 1 н че и разнообразия 0.5 зообентоса Куйбышевского 0 водохранилища 2003 2004 2005 2006 2007 в период с Индекс Шеннона Индекс Симпсона по 2008 гг.

Индекс Вудивиса N dreis., экз./м Роль моллюсков р. Dreissena в экосистеме Куйбышевского водохранилища. В зообентосных сообществах в 2002-2008 гг. отмечается доминирование (табл.3) моллюсков-дрейссенид (D. polymorpha и D. bugensis), которые, массово поселяясь на субстратах, изменяют абиотическую среду своего обитания.

Известно, что дрейссениды образуют ядро консорции, в которой консортами являются микроорганизмы, олигохеты, ракообразные, хирономиды и бентосоядные рыбы. Фильтруя воду и выделяя агглютинаты, они оказывают влияние на общее содержание органических соединений, способствуя их переводу в легкоокисляемую форму (Reeders, Vaate, 1992;

Sprung, Rose, 1988;

Щербина, 2008). При высокой численности дрейссениды оказывают влияние на круговорот биогенных веществ азотной группы, количественно сравнимое с ролью макрофитов (Stariczykowska, Lewandowski, 1993). Роль дрейссенид в водных экосистемах изучалась многими исследователями (Львова, 1980;

Caraco, 1997;

Cotner, 1995, Fisher, 1993, 1994;

Орлова, 2000;

Pavlov, 2005 и др.) и обобщена автором в рис. 5.

Рис. 5. Роль дрейссенид в экосистеме водохранилища.

В наших исследованиях влияние численности дрейссенид на видовое разнообразие зообентоса подтверждается положительными значениями корреляции (r=0,67, p0,05) численности дрейссенид с общей численностью организмов зообентоса, а также численности D. bugensis с индексами видового разнообразия.

Доминирование дрейссенид, их высокая фильтрационная способность и консервативность показателя биомассы моллюсков (Меншуткин, 1998) предпола гают высокую фильтрационную роль моллюсков в самоочищении водохранилища.

Фильтрационная активность связана с пиками численности дрейссенид в 2003, 2007, 2008 гг. По нашим расчетам, она составляет 5-11 объемов профильтрованной воды исследованного участка водохранилища по значениям численности и 2- объемов по значениям биомассы дрейссен (табл. 3). Улучшение качества воды по физико-химическим показателям наблюдалось также в 2007 и 2008 гг.

Таблица 3. Расчет фильтрационной способности по данным средней численности (N) и биомассы (B) моллюсков рода Dreissena Годы Участок ln(N), Vvds ln (V воды Превышение Превышение cp., участка) объема (по N) объема (по B) 2002 Свияжский залив 2+2 18,64 13,96 5 2003 от г. Казани до Камского 4+2 21,67 14,36 7 устья 2004 от г. Казани до 2+2 19,26 14,62 5 Волжского плеса 2006 от г. Казани до Камского 2+2 18,90 14,36 5 устья 2007 от н.п.Красновидово до 7+0,3 24,42 14,81 10 Свияжского залива 2008 от ст. Печищи до ст. 8+1 23,89 13,01 11 Дачная Данные корреляционного анализа показали, что участки водохранилища, заселенные дрейссенидами, характеризуются большей прозрачностью вод (r=0,63, p0,05), большим количеством нитритов (r=0,7, p0,05), аммония (r=0,77, p0,05), меньшим содержанием нитратов (r=-0,9, p0,05), что свидетельствует об активизации процессов окисления (расщепление органических веществ, образование нитритов, аммония, потребление кислорода).

Особенности самоочищения Куйбышевского водохранилища и рекомендации по улучшению состояния. Биофильтрационная активность дрейссенид вносит сущест венный вклад в процессы самоочищения равнинных водохранилищ (2-11 объемов в год) в условиях умеренно-загрязненных вод. Так как биофильтрационная активность дрейссен снижается в условиях сильного загрязнения, важным представляется сниже ние нагрузки с территории водосбора водохранилища, контроль качества воды и др.

Глава 4. Биологическое самоочищение и восстановление малых рек в условиях нефтяного загрязнения (на примере рек Шавы и Унга) Особенности речного типа экосистем. Реки характеризуются различными типами биотопов на протяжении своего русла, сезонной сменой минерализации вод, скоростью течения, гомотермией и гомооксигенией, сменой паводкового и меженного режимов;

транзитным круговоротом веществ;

отсутствием плейстона и нейстона среди жизненных форм гидробионтов, повышением биологической продуктивности от истока к устью. Отмечается гетеротрофность системы в верховьях и на равнинных участках, автотрофность в среднем течении (Безматерных, 2007;

Богатов, 2009 и др.).

Причину смены сообществ по течению объясняют теории «речного континуума» (Vannote, 1980) и «рефигиумов» (пятен) (Одум, 1986). Характерна высокая резистентность по отношению к внешним воздействиям;

отклик экосистем носит локальный характер, речная экосистема по мере удаления от источника воздействия более или менее быстро восстанавливается (Алимов, Иванова, 1994).

Характеристика состояния р. Шава и антропогенного воздействия. Река Шава (длиной 31 км) - приток реки Кудьмы, впадающей в р. Волгу. В пойме р. Шава расположено болото Шава, ниже по течению - рыбохозяйственные пруды Борок. В марте 2007 г. на берегу р.Шава произошел аварийный разлив дизельного топлива, произошло загрязнение р. Шава, болота и рыбоводных прудов. В период аварии в р.

Шава наблюдались концентрации нефтепродуктов до 874,2 мг/дм3 (17484 ПДК) в нагульном пруду и на входе в обводной канал, через 2 мес. концентрации снизились до значений 0,09-0,12 мг/дм3 (2,4 ПДК), в августе – до значений ПДК в реке, на входе в пруд – до 1,7 ПДК, а осенью 2007 г. - до нормативных значений на всех участках.

Снижение содержания нефтепродуктов произошло за счет восстановительных мероприятий (откачки нефтепродуктов, использование сорбирующих матов, сорбентов, промывки русла) и естественных процессов (испарения, разноса течением, осаждения и аккумуляции в грунтах). Качество воды осенью 2007 г. соответствовало разрядам «вполне»-«достаточно чистой» воды, в застойных участках - разрядом «слабо загрязнённой»-«грязной» воды.

Видовой состав и количественные характеристики зообентоса р. Шавы. В составе зообентоса р. Шава было отмечено 33 вида, относящихся к 6 классам (Bivalvia-2, Gastropoda-8, Crustacea-1, Hirudinea-2, Oligochaeta-7, Insecta-12 видов).

Наиболее низкое видовое разнообразие отмечалось в месте разлива в летний период и на участке ниже пруда Борок осенью. По количественным показателям и видовому разнообразию на станциях ниже разлива доминировали брюхоногие моллюски. На станции ниже болота Шава наблюдались более высокие индексы видового разнооб разия и численность, доминировали брюхоногие моллюски и водяные жуки (рис. 6,7).

Мокрец ы Стрекозы N, экз./м 400 Поденки Водяные жуки Хирономиды Ракообразные Рис. 6.

Двустворчатые моллюски Численность ава ава азлив азлив азлив азлив ава п. Борок п. Борок Контроль Контроль Контроль Брюхоногие Ниж б. Ш Ниж б. Ш зообентоса б. Ш моллюски Р Р Р Р Пиявки р. Шава.

е е Олигохеты Май Август Октябрь На контрольных станциях (выше разлива) большей численностью и биомассой обладали поденки из насекомых. Ниже места разлива доминировали олигохеты (до 225 экз./м2), на застойных участках – брюхоногие моллюски (588 экз./м2). В осенний период на месте разлива (ст.2) после применения восстановительных мероприятий произошло увеличение численности ракообразных (с 13 до 313 экз./м2) и пиявок (от отсутствия до 38 экз./м2), биоразнообразие характеризовалось увеличением индекса Шеннона (0,96 летом, 2,51 осенью). Улучшение качества воды по показателям зоо бентоса отмечалось на станции ниже болота, на участках с большей проточностью.

Характеристика состояния р. Унга и антропогенного воздействия. Река Унга (длина около 15 км) является притоком р. Цивиль, впадающей в р. Волгу. В апреле 2007 г. произошел разрыв нефтепродуктопровода на берегу реки около н.п. М.

Тюмерля. В результате аварии произошел сброс в водные объекты около 484 т дизель ного топлива. Загрязнение реки в месте аварии в начальный период было высоким, соответствуя классу «грязных» вод. Уровень загрязнения нефтепродуктами вслед ствие проведения мероприятий (сбора нефтепродуктов у бонов сорбентами, очистка и укрепление берега) и разноса течением в течение 4 мес. снизился до 1,6 ПДК.

Стрекозы Поденки Водяные жуки В г./м, Хирономиды Ракообразные Рис. 7.

5 Двустворчатые моллюски Биомасса Брюхоногие Н еб Ш а Н еб Ш а Р ив Р ив Р ив Р ив бШ а орок орок моллюски ь ь ь зообентоса иж. ав иж. ав. ав К рол К рол К рол азл азл азл азл Пиявки п. Б п. Б онт онт онт р. Шава.

Олигохеты Май Август Октябрь Видовой состав и количественные характеристики зообентоса р. Унги. В составе зообентоса исследованного участка реки Унга с прудами было отмечено видов, относящихся к 6 классам (Gastropoda – 9, Bivalvia – 3, Oligochaeta - 5, Hirudinea – 4, Insecta -17, Arachnida-1 вид). Наибольшее разнообразие отмечалось на фоновых станциях и на станциях ниже прудов в осенний период. На контрольной станции зообентос представлял сбалансированное сообщество, состоящее из водяных жуков, ручейников, поденок, брюхоногих моллюсков, хирономид и олигохет, с небольшой численностью организмов (рис. 8,9).

Пауки Личинки мух N, экз./м Стрекозы 500 Поденки 300 Водяные жуки Хирономиды Ручейники Ниже п. Караг.

Ниже п. Караг.

п.Карагнинский Разлив Контроль Контроль Емякасы Емякасы ниже п.

ниже п.

Рис. 8.

Двустворчатые Численность моллюски Брюхоногие зообентоса моллюски Пиявки р. Унга Олигохеты Май Август Октябрь Данные индексов биоразнообразия свидетельствуют о высоком качестве воды на контрольной станции, при разливе нефтепродуктов снизились значения численности и биомассы. Ниже по течению продукты разложения дизельного топлива способствовали повышению трофности вод, что выразилось в увеличении количественных характеристик организмов (олигохет и брюхоногих моллюсков).

Наибольшее воздействие на сообщества зообентоса наблюдалось на станциях в месте аварии, у плотины ниже Карагнинского пруда и у пруда Емякасы. Осенью по показателям зообентоса отмечалось улучшение качества воды на участках р. Унга ниже прудов - увеличилось число видов, повысились индексы видового разнообразия и количественные характеристики.

Личинки мух Стрекозы B, г./м Поденки Водяные жуки Хирономиды Ручейники Ниже п. Караг.

Ниже п. Караг.

Разлив Емякасы Емякасы п.Карагнинский Контроль Контроль Рис. 9.

ниже п.

ниже п.

Двустворчатые Биомасса моллюски Брюхоногие зообентоса моллюски р. Унга.

Пиявки Олигохеты Май Август Октябрь Особенности восстановления малых рек и рекомендации по восстановлению Процессы восстановления малых рек активизировались восстановительными меро приятиями на водосборе, в русле реки и по берегам. Мероприятия, примененные в первые месяцы, позволили снизить уровень загрязнения, большая часть нефтепродук тов аккумулировалась в донных отложениях прудов, выступивших в роли предводохранилищ. На р. Шава выявлены биотопы, способствующие самоочищению:

русло реки (характеризующееся высокой скоростью течения, развитой раститель ностью по берегам);

болото Шава, грунты которого обладают высокой нефтеем костью, что сформировало систему баръеров-концентраторов;

пруд Борок с заросля ми тростника. Очищению р. Унга способствовали пруды, функционировавшие как предводохранилища. Так, концентрации нефтепродуктов в воде на станциях ниже прудов в августе 2007 г. были в 14 раз ниже, чем в месте разлива, в октябре концентрации снизились до нормативных значений.

Реки Шава и Унга сходны по встречаемости групп зообентоса, определяющих их видовое разнообразие: брюхоногие моллюски, олигохеты, хирономиды и водяные жуки. Среди видов, устойчивых к загрязнению в реках, отмечаются Limnodrilus hoffmeisteri, Batracobdella paludosa, Glossiphonia complanata, Glyptotendipes gripekoveni, Asellus aquaticus. На участках, подвергшихся максимальному загрязнению (высокое содержание нефтепродуктов и фосфатов), в период аварийного разлива (весной) отмечались олигохеты и в меньшей степени хирономиды. После применения восстановительных мероприятий и активизации процессов самоочи щения содержание нефтепродуктов в воде снизилось, увеличилось количество биогенных соединений, образующихся при распаде нефтепродуктов (NH4, NO2, PO4).

Коррелляционный анализ показал, что биомасса брюхоногих моллюсков положительно коррелирует с содержания аммония и фосфатов в р. Шава. Коэффици ент корреляции биомассы моллюсков с концентрацией NH4 составлял 0,62, с PO4 0,76 (при р0,05). Для обеих рек отмечались положительные значения корреляции содержания азотных соединений с биомассой пиявок (для р. Унга r=0,8;

для р. Шава r=0,83, при р0,05). Снижение концентраций нефтепродуктов и увеличение содержания биогенных веществ обусловили последующий рост численности брюхоногих моллюсков и пиявок (рис. 10).

Рис. 10. Координаты расположения абиотических факторов среды и численности различных групп организмов в пространстве двух главных компонент (содержание аммония, перманганатная окисляемость и численность брюхоногих моллюсков;

численность пиявок и значений БПК5, сероводорода (H2S), фосфатов (PO4), нитратов (NO3), содержания нефтепродуктов для р. Шава).

Выявленная последовательность смены групп зообентоса при восстановлении нефтезагрязненных малых рек (доминирование олигохет в местах нефтяных разливов после применения восстановительных мероприятий сменяется появлением в сообществах брюхоногих моллюсков, пиявок и личинок стрекоз), обратна известной последовательности исчезновения видов при загрязнении (в системе Вудивисса).

При восстановлении экосистем малых рек Поволжья выявлены следующие структурно-функциональные и гидрологические особенности: высокая скорость течения, смена биотопов по руслу реки, высокая доля личинок насекомых (поденок, водяных жуков, ручейников) - хищников и детритофагов в составе зообентоса, малая роль организмов - фильтраторов (двустворчатых моллюсков) в восстановлении. Для восстановления экосистем малых рек важным представляется локализация источника загрязнения, сохранение или создание различных биотопов по руслу реки и придаточных водоемов (предводохранилищ, биоплато из макрофитов, пойменных водоемов). Данные мероприятия будут способствовать увеличению биологического разнообразия и процессам самоочищения на реках.

Глава 5. Восстановление солоноватоводных озер-лагун (на примере лагун Средиземноморья Турции) в условиях интенсивного сельского хозяйства Особенности озер-лагун как типа экосистемы. Структура и продукционные возможности озерных экосистем в значительной степени определяются морфомет рическими, гидрологическими и гидрохимическими характеристиками озер. Озера характеризуются замедленным водообменом, температурной стратификацией и кислородной дихотомией в летнее и зимнее время, циркуляцией воды, аккумулятивным характером круговорота веществ (отложением осадков в котловине), определенной последовательностью стадий развития (от олиготрофных к эвтроф ным). Для озер отмечается относительно слабая резистентность к внешним воздейст виям (Алимов, 1994;

Scheffer, 1990). Лагуны - мелководные водоёмы, отделённые от моря узкой полосой намытого песка (пересыпью) или коралловыми рифами. Лагуны отличаются переменной соленостью, что определяет небольшое биоразнообразие в них и высокую биопродуктивность (Ястреб, Хмара, 2007). Могут соединяться с морем каналами, что определяет гидрологический режим.

Характеристика экологического состояния лагун Средиземноморья Турции.

Чукурова дельта расположена на юго-востоке Турецкого побережья Средиземно морья. В дельте расположены лагуны Тузла, Акьятан, Аятан и Юмурталык (Димеева и др., 2000), относящиеся к ветландам (водно-болотным угодьям) мирового значения.

Лагуны испытывают большое антропогенное воздействие от интенсивного ведения сельского хозяйства, что приводит к их загрязнению, используются для рыбоводства (дайлианская система). Гидробиологические исследования проводились в 2002 г.

Лагуна Акьятан расположена в провинции Адана округа Караташ. Общая площадь лагуны (до 14000 га) летом уменьшается. На северо-западе лагуна соединя ется с морем длинным каналом, используемым для целей рыболовства. В весенний и осенний периоды 2002 г. исследования проводились на глубинах 0,4-0,8 м, прозрачность на всех станциях была до дна (более 0,8 м). Грунт по станциям отмечался глинисто-илистый, песчано-илистый или илистый, с запахом 0-2 баллов.

Лагуна Тузла расположена в 50 км от города Адана и 36 км от лагуны Акьятан, соединяется с морем каналом (длиной 0,5 км), глубины на станциях отмечались 0,3- м, с прозрачностью на мелководных участках до дна, на глубоких - до 1,3 м. По данным университета Чукурова соленость в течение года изменялась в пределах 12,1 57,7 г/л, в летние месяцы наблюдался кислородный минимум (7,9 г/л), осенью и зимой количество кислорода увеличивалось до 9,9-10,4 г/л на поверхности, 9,0-10, г/л у дна, рН среды составляла 7,9-8,0.

Лагуны используются для целей рыболовства, рекреации, отведения дренажных вод с полей. В прибрежной зоне ведется интенсивное (до 3 раз в год) выращивание сельскохозяйственных культур с применением пестицидов. В 2002 г. в летний период на отдаленных от каналов, связующих лагуны с морем, участках лагун Тузла и Акьятан отмечалось загрязнение вод пестицидами и удобрениями, поступающими через дрены от пахотных земель. Максимальное количество пести цидов (до 8,4 мг/л), по данным исследований Университета Чукурова за 2000 г., отмечалось в феврале, августе и декабре.

Видовой состав и количественные характеристики зообентоса лагуны Акъятан.

В видовом составе лагуны Акъятан было выявлено было отмечено 22 вида из классов (Polichaeta - 1, Crustacea–7, Insecta–1, Gastropoda – 4, Bivalvia – 6 видов).

Здесь часто встречались, как и в лагуне Тузла, виды Gammarus subtypicus, Chironomus salinarius, Cerastoderma clodiense, Bittium reticulatum. Численность организмов в лагуне Акъятан изменялась от 21 до 487 экз./м2 весной и от 12 до 250 экз./м2 осенью (рис. 10), биомасса составляла 0,8-47,9 г/м2 и 0,1-1,08 г/м2 осенью. Количественные показатели зообентоса были меньше, чем в лагуне Тузла. Наибольшая численность организмов зообентоса отмечена весной на станции около рыболовного канала, связующего с морем, здесь доминировали ракообразные. Минимальные значения характерны для отдаленных застойных зон западной и северо-восточной частей лагун. В осенних пробах наибольшая численность отмечалась на более глубоких участках северной части лагуны, максимальные значения биомассы отмечались для ст. 6 и ст. 2 (у канала), с доминированием моллюсков, биомасса остальных организмов находилась в пределах низких значений (0,04–1,15 г/м2).

Индекс видового разнообразия Шеннона изменялся от 0 до 0,27, индекс Симпсона – от 0 до 0,01, индекс Вудивисса – от 0 до 4, что свидетельствует о не высоком видовом разнообразии бентоса лагуны, неустойчивости всего донного сообщества и загрязненности лагуны Акъятан.

Численность зообентоса лагуны Акъятан в 2002 г.

Двустворчатые Брюхоногие Насекомые Ракообразные Полихеты N, экз/м Рис. 10.

Численность организмов зообентоса лагуны Акъятан по станциям.

Ст.1 Ст.2 Ст.3 Ст.4 Ст.5 Ст.6 ст.1 ст.7 ст. весна, 2002 осень, Станции Видовой состав и количественные характеристики зообентоса лагуны Тузла. В видовом составе зообентосного сообщества лагуны Тузла было обнаружено 26 видов из 5 классов (Polychaeta–1, Crustacea–11, Insecta–2, Gastropoda – 7, Bivalvia – 5 видов).

Численность организмов зообентоса в лагуне Тузла изменялась по станциям - от 5 (на ст. 6 у канала, связующего с морем.) до 3600 экз./м2 (на ст. 4 в восточной части лагуны), общая биомасса – от 0,13 (в восточной части лагуны) до 105 г/м2 (на станции у канала, рис. 11).

Численность зообентоса лагуны Тузла в 2002 г.

Двустворчатые Брюхоногие N, экз/м Насекомые 8000 Ракообразные Рис. 11.

Численность организмов зообентоса лагуны Ст. 2 Ст. 3 Ст. 4 Ст. 5 Ст. 6 Ст.4 ст5 Ст.6 Ст. Тузла.

Весна Осень Станции Наибольшее количество видов зообентоса, как и в лагуне Акъятан, обнаружено в месте соединения лагуны с морем. Максимальная численность организмов зообентоса отмечается в отдаленной восточной части лагуны (за счет личинок хирономид), а наибольшая общая биомасса (за счет ракообразных) – на станции около канала, выходящего в море. Индекс видового разнообразия Шеннона изменялся от до 0,92, индекс Симпсона от 0 до 0,44, индекс Вудивиса от 0 до 4, соответствуя неустойчивым сообществам и указывая на неудовлетворительное качество вод.

Средние значения индексов по станциям были выше, чем для лагуны Акъятан.

Особенности восстановления приморских лагун и рекомендации по восстановлению. В самоочищении лагун могут участвовать организмы–фильтраторы (двустворчатые моллюски) и организмы-седиментаторы (олигохеты и др.). Общая биомасса и численность организмов зообентоса невелика, т.к. длительное токсическое загрязнение лагун пестицидами в условиях переменной солености привело к снижению качества среды обитания и угнетению организмов зообентоса. Более высокие значения численности зообентоса при более высоком разнообразии отмечались в местах связи лагун каналами с морем, где сохранились черты исходного гидрологического режима (кроме высоких значений численности олигохет в застойных отдаленных зонах, как индикаторов загрязнения).

Процессы естественного восстановления озер-лагун в условиях интенсивного антропогенного воздействия определяют гидрологические условия, перемешивание и разбавление вод лагун морскими водами (т.е. процессы физико-химического само очищения). Роль зообентосных сообществ в самоочищении загрязненных лагун неве лика по сравнению с ролью естественного гидрологического режима. В связи с этим для оптимизации экологического состояния лагун рекомендуются профилактические (создание водоохраной зоны, залужение, залесение) и восстановительные мероприя тия (сооружение новых каналов для связи с морем, расчистка старых каналов).

Заключение. Настоящая работа основывалась на положении теории функционирования о том, что процессы, происходящие в водоемах, связаны со структурно-функциональной организацией экосистем и сообществ (Алимов, 2000 и др.). Следовательно, и выявленные нами по показателям макрозообентоса особенности восстановления и самоочищения (рис. 12) в рассмотренном ряду трех разных типов водных экосистем обусловлены их структурно-функциональной организацией.

Реки Озера-лагуны Водохранилище (загрязнение (сельскохозяйственное (эвтрофирование) нефтепродуктами) воздействие, рыбоводство) Транзитно аккумулятивный тип Транзитный тип Аккумулятивный тип Гомооксигения Гомооксигения Сезонная Искусственное Паводковый и циркуляция воды регулирование уровня меженный режимы Переменная воды соленость Последовательность Смена биотопов от стадий развития Последовательность истока к устью стадий развития Массовое развитие При дрейссенид, восстановлении Лучшие условия способствует последователь для активизации ность групп макрозообентоса процессов зообентоса, и самоочищения самоочищения обратна известной характерны для глубинных последовательност участков, участков, с и исчезновения связанных биофильтрацией до видов при каналами с морем. 11 объемов загрязнении. воды/сезон.

Рис. 12. Особенности восстановления и самоочищения разнотипных водных экосистем.

ВЫВОДЫ 1. В верхнем участке Куйбышевского водохранилища лучшим качеством (Ш класс) обладают воды участков затопленной поймы р. Волга, Верхневолжского плеса водохранилища, Камского устья;

в зообентосе этих участков преобладают моллюски дрейссениды. Положительные значения корреляции (0,6) между численностью Dreissena bugensis и индексами видового разнообразия зообентоса подтверждают образование дрейссенидами консорций, способствующих увеличению разнообразия мелких форм зообентоса.

2. Доминирование моллюсков-дрейссенид (до 56% от общей численности) способствуют самоочищению. Особенностью самоочищения эвтрофируемых водохранилищ, характеризующихся транзитно-аккумулятивным характером круговорота веществ, в случае массового развития дрейссенид является их значительное участие в процессах самоочищения глубинных участков (6-15 м);

биофильтрация достигает 11 объемов воды/сезон.

3. Под влиянием нефтяного загрязнения в малых реках Шава и Унга Поволжья наблюдались снижение качества воды, деградация экосистем на участках загрязнения, упрощение структуры сообщества гидробионтов, снижение количественных характеристик. Среди видов, устойчивых к загрязнению в реках, отмечаются Limnodrilus hoffmeisteri, Batracobdella paludosa, Glossiphonia complanata, Glyptotendipes gripekoveni и Asellus aquaticus.

4. При восстановлении нефтезагрязненных малых рек наблюдается последовательность смены групп зообентоса, обратная последовательности исчезновения видов при загрязнении (доминирование олигохет в местах нефтяных разливов сменяется после применения восстановительных мероприятий появлением в сообществах брюхоногих моллюсков, пиявок и личинок стрекоз). Восстановление малых рек по показателям макрозообентоса наиболее эффективно протекало в условиях наличия придаточных водоемов и разнообразия биотопов.

5. Для озер-лагун Акъятан и Тузла Средиземноморья Турции, с развитым сельскохозяйственным использованием побережья и рыбоводством, характерно загрязнение пестицидами и низкие количественные показатели для макрозообентоса.

Среди зообентоса доминировали Gammarus subtypicus, Chironomus salinarius, Cerastoderma clodiense, Bittium reticulatum.

6. В приморских лагунах в условиях интенсивного сельскохозяйственного загрязнения и переменной солености лучшие условия для макрозообентоса и самоочищения характерны для участков, связанных каналами с морем.

7. Для оптимизации экологического состояния водохранилищ рекомендуется снижение внешней антропогенной нагрузки с целью сохранения качества вод, оптимального для функционирования и биофильтрации дрейссенид;

при восстановлении нефтезагрязненных малых рек рекомендуется комплекс мероприятий по ликвидации последствий аварий и реабилитации сообществ;

для озер-лагун рекомендуются профилактические (создание водоохранной зоны, залужение, залесение) и восстановительные мероприятия (сооружение новых каналов для связи с морем, расчистка старых каналов).

8. Для оценки процессов восстановления и самоочищения могут использоваться такие показатели макрозообентоса, как видовой состав, численность, биомасса и биофильтрационная активность двустворчатых моллюсков.

Публикации по теме диссертации 1. Мингазова Н.М. Биоразнообразие водных объектов г. Казани / Н.М. Мингазова, О.Ю.Деревенская, О.В. Палагушкина, Л.Р. Павлова, Э.Г. Набеева, Н.Р. Зарипова, Р.И.

Замалетдинов, Т.А. Кондратьева, Ю.И. Павлов, Е.Н. Унковская, М.Г. Борисович, Л.Ю.

Халиуллина // Ученые записки Казанского университета. - Серия Естественные науки, 2008. - т.150. - Кн.4. – с. 252-260 (журнал ВАК).

2. Мингазова Н.М. Оценка состояния лагун Акъятан и Тузла Средиземноморского побережья Турции / Н.М. Мингазова, Э.Г. Набеева, А. Туркер, Г. Четинкая, Ф.Ф, Бариева // География и природные ресурсы, № 4, октябрь-декабрь 2008, с. 144-154.

(журнал ВАК).

3. Набеева Э.Г. Оценка экологического состояния Куйбышевского водохранилища / Э.Г. Набеева//Труды конференции Окружающая среда и устойчивое развитие регионов:

новые методы и технологии исследований. Том IV: Экологическая безопасность, инновации и устойчивое развитие. Образование для устойчивого развития. - Казань, 2009. - С.170-174.

4. Набеева Э.Г. Состояние биотических сообществ малых рек Среднего Поволжья при применении мероприятий по ликвидации нефтяных разливов / Э.Г. Набеева, Н.М.

Мингазова, О.В. Палагушкина, О.Ю. Деревенская, Л.Р. Павлова, В.Д. Поляков // Матер.

Ш Всерос. конф. по водной токсикологии, посвящ. памяти Б.А. Флерова «Антропогенное влияние на водные организмы и экосистемы». - Борок: ООО «Ярославский печатный двор», 2008. - Ч.2. - с. 299- 303.

5. Набеева Э.Г. Экологическое состояние верхнего участка Куйбышевского водохранилища в пределах Республики Татарстан / Э.Г. Набеева, Н.М. Мингазова, Л.Р. Павлова, Л.М. Заитова // Эколого-биологические проблемы вод и биоресурсов:

Пути решения (Сборник научных трудов к 50-летию образования Куйбышевского водохранилища). – Ульяновск, 2007. - с.9-12.

6. Мингазова Н.М. Водные объекты г. Казани как природное наследие / Н.М.

Мингазова, О.Ю. Деревенская, О.В. Палагушкина, Л.Р. Павлова, Э.Г. Набеева, Н.Р.

Зарипова, Р.И. Замалетдинов, Т.А. Кондратьева, Ю.И. Павлов, Е.Н. Унковская, М.Г.

Борисович, Л.Ю. Халиуллина // Природное наследие России в 21 веке. - Матер. II междунар. научн. - практ. конф. - Уфа, 2008. - с. 275-280.

7. Набеева Э.Г. Участие зообентоса в самоочищении водных экосистем/Э.Г.

Набеева//Материалы докладов V Поволжской гидроэкологической конференции. Казань, КГУ, 2009. - с. 115-118.

8. Nabeeva E.G. Some regularities in differen types of water ecosystens (lakes-lagoons, small-rivers, water reservoirs) restoration and zoobenthos role in their restoration // E.G.

Nabeeva, N.M. Mingasova//

Abstract

Volume of 13th World Lake Conference, 2009. - p.400.

9. Набеева Э.Г. Оценка экологического состояния верхнего участка Куйбышевского водохранилища и возможности самоочищения/Э.Г. Набеева, Н.М, Мингазова, Л.Р. Павлова//Географические исследования и образование в регионе.

Матер. регион. научн.-практ. конф., посвящ. 85-летию проф. Тайсина А.С. Казань, 2005, с.43 - 46.

10. Набеева Э.Г. Экологическое состояние лагун Средиземноморья Турции/Э.Г.Набеева, Н.М.Мингазова, А.Туркер, Г.Четинкая, Ф.Ф. Бариева//Озерные экосистемы: биологические процессы, антропогенная трансформация, качество воды:

Матер. Ш межд. науч. конф. - Минск, 2007. - с.63-64.

11. Набеева Э.Г. Оценка экологического состояния, возможности самоочищения и оздоровления верхнего участка Куйбышевского водохранилища / Набеева Э.Г., Мингазова Н.М.//Теория и практика восстановления внутренних водоемов. Тез. докл.

научн.-практ. конф. – С.-Пб., 2007. - с. 44-45.

12. Набеева Э.Г. Изменение сообществ гидробионтов р. Шава Нижегородской области в результате аварийного разлива нефтепродуктов / Э.Г. Набеева, Н.М.

Мингазова // Проблемы биологии, экологии, географии и образования: история и современность. Матер. второй междунар. научн. - практ. конф. - СПб., 2008. - с.205-207.

13. Набеева Э.Г. Экология моллюсков рода Dreissena верхнего участка Куйбышевского водохранилища в пределах РТ / Э.Г. Набеева, Н.М. Мингазова, В.М.

Ахатова, И.Р. Набиуллин //Дрейссениды: эволюция, систематика, экология. Лекции и матер. докладов 1 межд. школы - конф. - Борок: ООО «Ярославский печатный двор», 2008. - с. 97-99.

14. Набеева Э.Г. Динамика самоочищения и анализ эффективности мероприятий по восстановлению водных объектов Нижегородской области при загрязнении нефтепродуктами/Э.Г. Набеева, Н.М. Мингазова, В.Д. Поляков//Ecological Studies, Hazards, Solutions, 2009, vol. 13, p. 85-86.

Всего 23 публикации по теме диссертации.



 

Похожие работы:





 
2013 www.netess.ru - «Бесплатная библиотека авторефератов кандидатских и докторских диссертаций»

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.