Сетевое издание

Современные проблемы науки и образования

ISSN 2070-7428

"Перечень" ВАК

ИФ РИНЦ = 1,006

• Авторы
• Резюме
• Файлы
• Ключевые слова
• Литература

Пежева М.Х. 1 Шибзухова З.С. 2 Казанчев С.Ч. 1 Авалишвили Е.Т. 3 Карданова Р.А. 3

---

1 ФГБОУ ВПО «Кабардино-Балкарский государственный аграрный университет им. В.М. Кокова», Нальчик, Россия, (тел.:407270, Нальчик, ФВМиБ, ул. Тарчокова,16)

2 1ФГБОУ ВПО «Кабардино-Балкарский государственный аграрный университет им. В.М. Кокова», Нальчик, Россия, (тел.:407270, Нальчик, ФВМиБ, ул. Тарчокова,16)

3 ФГБОУ ВПО «Кабардино-Балкарский государственный аграрный университет им. В.М. Кокова», Нальчик, Россия, (тел.:407270, Нальчик, ФВМиБ, ул. Тарчокова,16)

Впервые изучено водное население карстовых озер и определены возможности получения устойчиво высоких урожаев биологического сырья. Изучение видового состава, численности и биомассы планктонного сообщества карстовых озер (Шадхурей и Малый Шадхурей) показывает, что они пригодны для разведения рыб семейства карповых. Объектами исследования были два карстовых озера, расположенных на идентичных эколого - фенологических условиях: озера «Шадхурей» и «малый Шадхурей» на высоте 1000 метров. Диаметр зеркала 80-60 м., соответственно глубина 200-180 м (точная глубина неизвестна), в окружении альпийских лугов, на фоне снежного Эльбруса. Наблюдения вели на постоянных станциях, расположенных в пелагической зоне. Ежедневно определяли численность, биомассу, скорость размножения и элиминацию планктонных инфузорий. Одновременно отбирали пробы зоопланктона (тотальные и серийные ловы с помощью сети Джеди). Их обрабатывали по стандартной методике.

Статья в формате PDF

163 KB

карстовые озера

планктонное сообщество

Шадхурей

Малый Шадхурей

зоопланктон.

1. Винберг Г.Г. Сравнительна оценка некоторых распространенных методов расчета продукции водных организмов. // Гидробиология №7.4. 1971г. с.150-158

2. Галковская Г.А. Планктонные коловратки и их роль в продуктивности водоемов. Минск 1985 с.20-27.

3. Казанчев С.Ч., Казанчева Л.А. Характеристика зональных особенностей эколого-гидрохимического режима водоемов Кабардино-Балкарской республики. – Нальчик, 2003. – 163 с.

4. Пежева М.Х., Халилова Ф.А., Жантеголов Д.В., Казанчев С.Ч. Основные факторы, влияющие на развитие микроорганизмов в рыбоводных прудах Кабардино-Балкарской республики , Фундаментальные исследования. 2014. № 5-5. С. 1025-1029.

5. Пежева М.Х., Казанчев С.Ч., Халилова Ф.Ч., Оценка численности бактерии в пресноводных водоёмах предгорной части КБР, сб. Проблемы и перспективы инновационного развития мирового с/х, IV Международная НПК под ред. И.Л. Воротникова. 2013.с.187-189

 В Кабардино-Балкарской республике более 100 карстовых озер. Большая часть озер находится в высокогорьях (их образование связано с ледниками и карстовыми процессами),  а равнинные озера - это остаточные водоемы - старицы в низовьях рек. В одних озерах вода пресная, а в других соленая. Научных данных о гидробиологической характеристике озер нет.

Экспедицией, возглавляемой проф. Казанчевым С.Ч, в начале девяностых годов прошлого столетия некоторые озера были заселены рыбами семейства карповых (сазан, растительноядные, в основном  белый амур, толстолобики, караси).

 С того времени озерами никто не интересовался (за исключением голубых озер), и мы вновь возобновили экспедицию с 2008 г. при «КБГАУ им. В. М. Кокова» для научного исследования неизвестных озер.

Цель работы - провести научно -  эколого - гидробиологическое исследование доступных карстовых озер республики начиная с простейших (PROTOZOA) класс инфузории (INFUSORIA).

Материалы и методы исследования

Объектами исследования были два карстовых озера, расположенных на идентичных эколого - фенологических условиях: озера «Шадхурей» и «малый Шадхурей» на высоте 1000 метров. Диаметр зеркала 80-60 м., соответственно глубина 200-180 м (точная глубина неизвестна), в окружении альпийских лугов, на фоне снежного Эльбруса. Наблюдения вели на постоянных станциях, расположенных в пелагической зоне. Ежедневно определяли численность, биомассу, скорость размножения и элиминацию планктонных инфузорий. Одновременно отбирали пробы зоопланктона (тотальные и серийные ловы с помощью сети Джеди). Их обрабатывали по стандартной методике.

Продукцию ракообразных и коловраток рассчитывали, исходя из данных о скорости роста и размножения в условиях водоемов. При этом использовали метод Г.А. Галковской [2].

Инфузории собирали батометром Рутнера.

Массу находили по полученным нами разменным характеристикам (измерение живых клеток под микроскопом). Продукцию рассчитывали по формуле, предложенной Г.Г. Винбергом [1]. Всего выполнено около 250 определений времени генерации и скорости элиминации инфузорий в водоемах. Вычислены продукция и Р/В- коэффициенты от 7 до 10 декад на основании чего рассчитаны сезонные величины.

Результаты исследования

Исследования проводили на протяжении сезона  (май - октябрь) 2010 г.

В  озера не  впадают  ни реки, ни  родники, из них не вытекает вода.  Но при этом, вода в нем всегда чистая и прозрачная  и уровень ее одинаков круглый год. В них водится много рыбы.  Озера на сегодняшний день малоизученны и, поэтому, найти про них научную информацию очень трудно.

Видовой  состав планктонных  инфузорий  в озерах  сходен.  В озере Шадхурей к  доминирующим относятся  Strombilidium gyrans stokes, Strombidium stein, Tintinnidium  fluviatile stein и Codonella cratera Leidy . Они  встречаются на протяжении всего сезона, или большей части его.  Весной значительную роль  в планктоне играют  Vorticella campanula Eh., Bursaria truncatellа O.F.M., Stokesia vernalis (W) W., осенью S.Vernalis, Epistylis sp.,  Dileptus anser O.F.M., Didinium nasutum O.F.M., B. truncatella [3].

Озеро Малый Шадхурей группу доминирующих видов  составляют: S. Viride,  S. qyrans, V. campanula и Epistylis sp.,  встречающихся в течение всего периода наблюдений. В августе и сентябре  в массе развиваются  S. vernalis и  Spirostomum teres Сl. L., в октябре - D. nasutum (табл. 1).

Таблица 1

Сезонная динамика численности (тыс.экз/м3) массовых видов планктонных инфузорий

Таким образом, наряду с малоресничными  здесь  многочисленны и  Peritricha [3].  Обращает на себя внимание массовое S. teres и S. venalis.  Первый приурочен к зоне  сероводородного заражения  и в данном случае является индикатором сероводородного заражения водоема. По нашим наблюдениям сероводород к концу лета в заметном количестве образуется в придонных слоях воды и в отдельные годы поднимается до верхней границы гиполимниона. S. vernalis  обычно отмечается в водоемах в периоды низких температур, и  естественно,  исчезает из планктона озера Шадхурей в июне и июле при прогревании всей толщи воды. В озере Малый Шадхурей он сохраняется в условиях  относительно низких температур гиполимниона.

Биомасса планктонных инфузорий  характеризуется  подъемами весной (озеро Шадхурей) или в начале лета (Малый  Шадхурей), а также осенью (оба водоема-см.табл.5). Осенний максимум обусловлен увеличением размеров круглосезонных видов (табл.2) и  размножением  крупных инфузорий  - S. teres, S. anser, B. truncatella -  на фоне снижения или незначительного  увеличения общей численности.

Таблица 2

Размеры массовых планктонных  инфузорий

*Размеры осенних форм.

Средние показатели численности и биомассы  планктонных инфузорий в озерах  за период с мая по октябрь равны в озере Шадхурей – 1118 тыс. экземпляров и 0,38 г в  1м³ или 5256 тыс. экземпляров и 1,75г в 1м2, в озере малый Шадхурей 3516 тыс. экземпляров и 0,28 г в 1м³, или 23.909 тыс. экз. и 1,90 г. в 1 м². Пересчет на 1 м²  поверхности сделан с учетом вертикального распределения гидробионтов. В озере Шадхурей они обживают весь столб воды: в озере Малый Шадхурей это имеет место лишь в начале июня, в дальнейшем же нижняя граница их распространения приурочена к глубине

6 м ( в июне-июле 7м).

Расхождение приведенных величин численности и биомассы инфузорий в двух озерах объясняется тем, что, как правило, в озере Малый Шадхурей инфузории мельче (см. табл.2). Сравнение полученных данных свидетельствует о том, что биомасса инфузорий в обоих водоемах приблизительно равна таковой ветвистоусых ракообразных и  составляет 4,3% общей биомассы зоопланктона в озере Шадхурей и  10,1% - в озере Малый Шадхурей (табл.3).

Таблица 3

Биомасса (г/м3) основных групп организмов зоопланктона

 В среднем за период исследований.

Скорость размножения инфузорий в озерах высока (табл. 4) и это относится прежде всего, к видам с хищным и смешанным питанием (D. nasutum, D.  anser, T. ovum). Скорость размножения зависит от температуры (см. рисунок), однако в ряде случаев такой четкой связи не наблюдали.

Таблица  4

Скорость размножения инфузорий

Высокий темп размножения инфузорий обеспечивает и высокую продукцию этой группы зоопланктонов (табл.5). По нашим расчетам, она составила 25,25 г/м³ (118,67 г/м²) в озере Шадхурей и 23,04 г/м³ (129,3 г/м²) в озере Малый Шадхурей. Исходя из показателей  биомассы и продукции, отнесенным к 1 м³ поверхности, P/В - коэффициенты за вегетационный сезон оказываются равны 68,1 и 67,8, а при использовании величин, относящихся к  1 м³, P/В- коэффициент для  озера Малый Шадхурей возрастает до 82,2. Объясняется это тем, что в условиях термической стратификации  низкая температура гиполимниона  тормозит скорость размножения инфузорий, и на отдельных горизонтах их продукция фактически равна нулю. В итоге нижняя граница «продуцирующего слоя» оказывается выше глубины распространения инфузории, а показатели продукции, рассчитанные на 1 м², относительно ниже.

Таблица 5

Абсолютные и относительные показатели продукции и трат на обмен планктонных инфузорий

Примечание.  Т° - средняя температура для столба воды: (В) биомасса и (Р) продукция даны в г/м², суммарная деструкция (D) и траты на обмен (Т) -  в  ккал/м², ТD  - в %.

Представляет интерес сопоставление продукции инфузорий и других групп зоопланктона. Как известно, имеет смысл сравнить лишь трофически  однородные группировки (табл.6) к хищникам (второй трофический уровень) отнесены и магинальные и старше копеподитные стадии циклопов, 50% популяции Asplanchna priodonta (по нашим наблюдениям коловратки используют в пищу животные и растительные организмы) [1]. Что касается хищных простейших (D. nasutum, B. truncatella, D.  anser), то они преднамеренно не включены в состав второго трофического уровня: во-первых,  эти организмы малочисленны  и периоды их  развития кратковременны; во-вторых, питаются они преимущественно простейшими и учет их имеет значение  лишь при вычислении продукции инфузорий. В результате инфузории в целом отнесены к первому  трофическому уровню.

Очевидно, что инфузории создают значительную часть продукции «мирных» зоопланктонов (26,6% в озере Шадхурей, 34,3% в озере малый Шадхурей) и с ними конкурируют лишь коловратки.

Таблица 6

Сезонная продукция (г/м³) основных групп организмов зоопланктона

*Относительно невысокий Р/В- коэффициент связан с преобладанием 

A. рriodonta.

**Высокий Р/В -  коэффициент объясняется тем, что при отсутствии  диантомид учитываются лишь младшие стадии онтогенезов циклопов.

Таким образом, в случае напряженных трофических взаимоотношений (как, например, в озере Шадхурей) инфузории могут составлять заметную долю в рационах хищных ракообразных и коловраток.

Для более полного представления о роли планктонных инфузорий в жизни водоема имеет смысл оценить их вклад в деструкцию органических веществ, что особенно важно для загрязняемых водоемов. Если исходить из данных по интенсивности дыхания простейших, среднего размера клеток, с принятого  равным в рассматриваемых озерах 0,05∙10-3мм³, а так же среднемесячных температур воды, то траты на обмен за сезон в пересчете на энергию составит 250 ккал/м2 в озере Шадхурей и 204 ккал/м2 в озере Малый Шадхурей (см. табл.5). Это соответствует 4,3% и 5,2% суммарной деструкции.

Если, далее принять для инфузорий коэффициент использования ассимилированной пищи на рост (К₂) равным 0,5, то траты на обмен в соответствии с полученными величинами продукции составят в озере Шадхурей  59,33 ккал/м² и в озере Малый Шадхурей 64,65 ккал/м² (при калорийности сырого вещества 0,5 ккал/м²).

Расхождение результатов может объясняться двумя причинами: завышением интенсивности дыхания, которое в природных водах может значительно отличаться от полученных в эксперименте, или завышением величины К₂ о котором мы еще мало знаем. Оба предположения подлежат проверке. Тем не менее, уже сейчас можно говорить, что планктонные инфузории должны учитываться наряду с коловратками и ракообразными, как равноправный компонент зоопланктона при анализе трансформации вещества и энергии этим звеном в водоеме.

Выводы

1.  Впервые изучено водное население карстовых озер и определены возможности получения устойчиво высоких урожаев биологического сырья.

2.   Изучение видового состава, численности и биомассы планктонного сообщества карстовых озер (Шадхурей и Малый Шадхурей) показывает, что они пригодны для разведения рыб семейства карповых.

3.  Продуктивные качеством они сходны, однако наибольшая Р/В отношение продукции за определенный отрезок времени к средней биомассе больше у озера Шадхурей на 8 %.

Библиографическая ссылка