Сезонные особенности фитопланктонного сообщества средней части Каспийского моря

Летние, теплолюбивые ветвистоусые раки в Среднем Каспии обитаются в верхних слоях до 5-25 м глубин. Наибольшие концентрации кладоцер образованные Ро^п ро11/ето1ёе$, Ро-^пеуа^е trigona приурочены к поверхностному 10-0 м слою. На верхних слоях прибрежий эти раки составляют более 80% всех кладоцер. Эвадне- и церкопагиды опускаются в нижние слои до 20-25 м глубин, но значительных скоплений не образует. В верхних слоях открытых районов центральной части, в основном, встречаются церкопагиды и апагус.

В районе исследований летом 2006 г. основными компонентами зоопланктона являлись веслоногие раки. От развития этих раков по горизонтам и зависит картина вертикального распределения общей биомассы зоопланктона. В пределах 100-0 метровых глубин, охваченных нашими исследованиями, эти раки представлены довольно четко и видно, что сохраняется тенденция уменьшения численности и биомассы с глубиной.

Летом численность (рис.1) зоопланктона в верхнем 10-0 м слое, образованные молодыми стадиями копепод - наибольшая (7000 экз./м3). Максимальные концентрации зоопланктона сосредоточены в слое 25-10 м. и состоят из акарцид. Как было отмечено выше, после хищнического трофического пресса гребневика мнемиопсиса, аборигенная фауна Каспия значительно сократилась и в общей биомассе существенной роли не играет, а азово-черноморские вселенцы - акарциды в нижние слои не опускаются. Поэтому, в 50-25 и 100-50 метровые горизонты имеют невысокую продуктивность (рис. 2) и состоят в основном из небольших концентрации эври-теморы и частично глубоководного лимнокалянуса.

Средние значения плотности и биомассы этих раков очень малы и едва достигают 10 мг/м3. Здесь только следует отметить, что лимнокалянус держится, в основном, в нижних горизонтах и поэтому, часть рачка, возможно, остался не учтенной.

УДК 574.583

СЕЗОННЫЕ ОСОБЕННОСТИ ФИТОПЛАНКТОННОГО СООБЩЕСТВА СРЕДНЕЙ ЧАСТИ КАСПИЙСКОГО МОРЯ

В работе охарактеризованы сезонные особенности фитопланктона, количественные показатели, краткая история ее изучения, таксономический состав и распределение биомассы.

In work the seasonal characteristics of phytoplankton are characterized, its quantitative indices, brief history of its studying taxonomic content and biomass distribution

Ключевые слова: фитопланктон, Каспийское море, биомасса, распределение. Key words: phytoplankton, Caspian sea, biomass, distribution.

Фитопланктон - одна из наиболее значимых групп организмов водной биоты, являющаяся основным продуцентом органического вещества в морях и океанах. От его состава и количественных показателей зависит развитие других трофических уровней в водных экосистемах и их биологическая продуктивность. Развитие водорослей зависит от комплекса факторов, сочетание которых определяет состояние альгоценоза. Поэтому важное значение имеет наблюдение за основными гидрологическими и гидрохимическими характеристиками моря, на основе которых делается прогноз состояния экосистем Каспия.

Каспийское море, характеризующееся разнообразием гидрологических условий, отличается качественной бедностью альгофлоры, что объясняется неоднократной сменой гидрологических режимов, приведших к вымиранию многих видов, не приспособленных к новым усло-

© 2009. Гусейнова С.А.

Дагестанский государственный университет Научный центр по проблемам Каспийского моря

© 2009.

виям. Пополнение видового состава фитопланктона не происходило в связи с изолированностью водоема.

Изучению фитопланктона Среднего Каспия посвящено большое количество работ (Киселев, 1938; Усачев, 1947; Смирнова, 1949; Бабаев, 1967 а б, 1968 а б, 1970; Прошкина-Лавренко, 1968; Левшакова, 1972 а, 1985; Левшакова, Санина, 1973 и др.). Однако все они относятся к периоду низкого его уровня. Работа Саниной Л.В., Левшаковой В.Д., Татаренцевой Т.А. (2000), в которой характеризуется летний фитопланктон Среднего Каспия в период подъема уровня моря, базируется на данных 1981, 1983, 1986 гг., полученных только на одном разрезе в центральной части моря - Дивичи - Кендерли. Фитопланктон дагестанского побережья Каспия - важнейшего рыбопромыслового района, в новых экологических условиях практически не изучен.

Видовой состав фитопланктона Каспийского моря отличается своей неустойчивостью и варьирует от 37 (1983), 62 (1976) до 101 (1981) вида (Каспийское море, 1985) и зависит от гидролого-гидрохимических предпосылок. Повышение объема весенне-летнего стока рек Волга, Терек, Сулак и распреснение западной части Среднего Каспия в 80-е годы привело к выпадению ряда морских видов и к сокращению количества вегетирующих водорослей. В 1976 году в Каспийском море было зарегистрировано 62 вида, в 1983 году их количество сократилось до 37.

В период наших исследований в фитопланктоне дагестанского побережья Каспия обнаружены 71 вид, форма и разновидность микроводорослей. Фитопланктон представлен пятью отделами: диатомовые - 30 видов относящихся к 15 родам, 11 семействам, 5 порядкам, 2 классам (42 %); динофитовые - 18 видов относящихся к 8 родам, 4 семействам, 3 порядкам, 1 классу (26%); сине-зеленые - 16 видов относящихся к 10 родам, 7 семействам, 3 порядкам, 2 классам (23%); зеленые - 6 видов относящихся к 5 родам, 3 семействам, 3 порядкам, 1 классу (9%) и один вид криптофитовых водорослей. Как видно из данных приведенных в табл.1., преобладающими по числу видов являются диатомовые. Достаточно высокое видовое разнообразие установлено также для динофитовых и сине-зеленых водорослей. Зеленые и криптофитовые в фитопланктоне дагестанского побережья Каспия играют незначительную роль.

Таблица 1

Таксономическая структура фитопланктонного сообщества дагестанского побережья Каспия

Отдел Класс Порядок Семейство Род Вид %

Bacillariaphyta 2 5 11 15 30 42

Dinophyta 1 3 4 8 18 26

Cyanophyta 2 3 7 10 16 23

Chlorophyta 1 3 3 5 6 9

Cryptophyta 1 1 1 1 1

Распределение, численность и биомасса фитопланктона. Распределение микроводорослей в акватории носило неравномерный характер и определялось соленостью, температурой, притоком биогенных элементов, пространственная гетерогенность которых создает своеобразные экологические условия для развития фитопланктона в различных частях исследуемой акватории и определяет таксономический состав, уровень продуцирования и динамику фитопланктонного сообщества. По этим показателям дагестанский район Каспия можно условно разделить на три зоны:

• Северная зона (разрезы I - IV, Суюткина коса - устье р. Сулак);

• Центральная зона (разрезы V - VII, г. Махачкала - г. Избербаш);

• Южная зона (разрезы VIII - X, далее до устья р. Самур).

Сезонные изменения в фитопланктоне являлись отражением в термическом режиме моря. Наибольшее таксономическое разнообразие, а также показатели численности и биомассы наблюдались в летний период

Таблица 2

Распределение численности микроводорослей (млн. экз. /м3) в акватории дагестанского побережья Каспия в 2006 г.

Типы Зоны Средняя %

Северная Центральная Южная

Числ. % Числ. % Числ. %

Июнь

Cyanophyta 113,4 59,37 64,5 63,80 35,4 55,68 71,1 59,95

Bacillariaphyta 46,0 24,14 13,3 13,14 8,0 12,37 22,4 18,88

Dinophyta 21,1 11,07 21,7 21,57 20,1 31,56 21,0 17,71

Chlorophyta 10,4 5,42 1,0 1,02 0,3 0,39 3,9 3,29

Cryptophyta 0,0 0,00 0,5 0,47 0,0 0,00 0,2 0,17

Всего 190,9 100 101,0 100 63,8 100 118,6 100

Минимум 26,7 0,67 20,4 1,19 19,8 2,22

Максимум 1850,4 46,14 223,6 13,00 97,9 17,65

Сентябрь

Cyanophyta 392,4 43,33 197,3 66,00 473,1 86,75 354,26 60,88

Bacillariaphyta 469,3 51,82 67,9 23,06 32,9 6,02 190,03 32,80

Dinophyta 35,5 3,92 28,8 9,76 38,8 7,11 34,36 5,92

Chlorophyta 8,5 0,93 0,5 0,18 0,7 0,12 3,23 0,40

Всего 905,7 100 294,5 100 545,5 100 581,88 100

Минимум 348,4 6,41 121,5 2,43 177,9 2,18

Максимум 2477,3 45,59 521,5 10,41 1343,8 16,43

Таблица 3.

Распределение биомассы микроводорослей (мг/м3) в акватории дагестанского побережья Каспия в 2006 г.

Зоны

Типы Северная Центральная Южная Средняя %

Биом. % Биом. % Биом. %

Июнь

Cyanophyta 139,4 9,32 52,5 10,34 31,9 3,31 74,6 7,11

Bacillariaphyta 1438,5 84,84 252,0 49,66 654,0 67,76 781,5 74,44

Dinophyta 95,5 5,70 202,6 39,93 279,1 28,90 192,4 18,33

Chlorophyta 2,4 0,14 0,2 0,05 0,3 0,03 0,96 0,09

Cryptophyta 0,0 0,00 0,1 0,02 0,0 0,00 0,03 0,03,

Всего 1675,8 100 507,4 100 965,3 100 1049,5 100

Минимум 172,8 0,49 65,2 0,76 176,2 1,30

Максимум 15541,8 44,16 2357,4 27,33 1222,6 16,97

Сентябрь

Cyanophyta 628,5 13,94 242,7 25,23 523,3 43,96 468,8 21,10

Bacillariaphyta 3420,1 75,83 383,3 39,85 226,1 19,02 1343,2 60,44

Dinophyta 443,9 9,84 335,6 34,91 440,3 36,99 406,6 18,26

Chlorophyta 17,7 0,39 0,1 0,01 0,4 0,03 6,1 0,20

Всего 4510,2 100 961,7 100 1190,1 100 2220,7 100

Минимум 2038,4 7,53 175,4 1,07 417,8 2,34

Максимум 9615,9 35,53 3195,9 19,55 2758,7 15,45

В Северной зоне весной основной вклад в общую биомассу принадлежал диатомовым -85,8% (доминант Pseudosolenia calcar-avis). Наиболее многочисленны в этом ареале были сине-зеленые (59,3%) и диатомовые (24,1%). В летнем планктоне продолжали лидировать диатомовые (доминант Rh. fragilissima). Их вклад в биомассу составлял 76%, в численность - 52%. Си-

не-зеленые играли второстепенную роль и составляли - 13,9% от общей биомассы и 43% от общей численности. В этом районе большое развитие получила Thalassionema nitzschioides.

Отличительной чертой Центральной зоны является увеличение роли динофитовых и преобладание мелкоклеточных форм, что привело к значительному снижению биомассы в этом районе. Тревожным сигналом является появление в планктоне криптофитовой Cryptomonas ovata, которая характерна для евтрофированных вод. В весеннем планктоне наблюдалось преобладание диатомовых (49,6%), в количественном соотношении доминировали сине-зеленые (63,8%). Летом в планктоне преобладали диатомовые, динофитовые и сине-зеленые (39, 38 и 22% от общей биомассы соответственно). В численном соотношении продолжали лидировать сине-зеленые (67%).

В Южной зоне исследуемой акватории в весеннем планктоне диатомовые составляли основную биомассу (67%), сине-зеленые лидировали численно (55,7%). Отличительной чертой является отсутствие в планктоне этой части акватории Pseudosolenia calcar-avis, Cyclotella caspia, Rhizosolenia fragilissima. Летом наблюдалась вспышка развития сине-зеленых водорослей, которые составляли 42% и 86% от общей биомассы и численности соответственно. Диатомовые угасали в своем развитии, а на некоторых станциях полностью выпали из планктона. Их вклад в биомассу составлял лишь 19%. Большое значение в этом районе имели динофитовые (36% от общей биомассы). Динамика плотности и биомассы фитопланктона характеризовалась двумя пиками в развитии микроводорослей в Северной и Южной зоне акватории. Весной в Северной зоне он определяется массовым развитием Pseudosolenia calcar-avis и сине-зеленой Oscillatoria sp. В летний период основной вклад в формирование биомассы принадлежал диатомовой Rhizosolenia fragilissima. Наиболее многочисленны были сине-зеленые (Oscillatoria sp.). В Южной зоне акватории весенний пик был обусловлен вегетацией диатомовых рода Coscinodiscus и динофитовых рода Prorocentrum. В сентябре в этой зоне наблюдалась вспышка развития сине-зеленой водоросли Oscillatoria sp., которая вносила основной вклад в формирование биомассы (44%) и численности (87%). Крупные динофитовые рода Prorocentrum составляли 37% от общей биомассы. Такое увеличение плотности сине-зеленых водорослей в сочетании с полным отсутствием на некоторых станциях этого района диатомового комплекса, уменьшением индекса видового разнообразия Шеннона, говорит о евтрофировании вод. В сентябрьском планктоне отчетливо прослеживалось увеличение плотности сине-зеленых и динофитовых в южном направлении; весной, напротив, эти показатели уменьшались с севера на юг.

В работе описываются донные отложения Каспия, их роль в накоплении тяжелых металлов и их воздействие на физиологическое состояние осетровых рыб.

There are defined the bottom sediments of the Caspian sea. Heir role in harlot metals accumulation and their impact on physiological state of the sturgeon fish.

Ключевые слова: тяжелые металлы, отложения, осетровые рыбы. Key words: heavy metals, sediments, sturgeon.

УДК 597-1.044: 628.394:546.3/7

НАКОПЛЕНИЕ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ В ДОННЫХ ОТЛОЖЕНИЯХ И ФИЗИОЛОГИЧЕСКОЕ СОСТОЯНИЕ ОСЕТРОВЫХ РЫБ ВОЛГО-КАСПИЙСКОГО БАССЕЙНА

© 2009 Зайцев В.Ф., Мелякина Э.И., Гусейнова С.А., Крючков В.Н., Лавриненко A.B.

Астраханский государственный технический университет Дагестанский государственный университет