Высшая водная растительность СевероЗападного мелководья Телецкого озера и факторы ее формирования

Библиографический список

1. Баласанян, С. Ю. Динамическая геоэлектрика / С. Ю. Баласанян. - Новосибирск: Наука, 1990. - 229 с.

2. Вахромеев, Г. С. Экологическая геофизика: Учеб. пособие для вузов / Г. С. Вахромеев. - Иркутск: ИрГТУ, 1995. - 216 с.

3. Воробьев, А. А. Физические условия залегания глубинного вещества и сейсмические явления / А. А. Воробьев. - Томск: изд. ТГУ, 1974. - 271 с.

4. Дмитриев, А. Н. Природные самосветящиеся образования / А. Н. Дмитриев. - Новосибирск: Изд-во ин-та математики, 1998. -243 с.

5. Дубров, А.М. Обработка статистических данных методом главных компонент / А. М. Дубров. - М. : Статистика, 1978. - 134 с.

6. Иберла, К. Факторный анализ / К. Иберла. - М. : Статистика, 1980. - 389 с.

7. Закс, Л. Статистическое оценивание / Л. Закс. - М. : Статистика, 1976. - 598 с.

8. Поиск электромагнитных предвестников землетрясений / Под ред. М. Б. Гохберга. - М. : Ин-т физики Земли, 1988. - 243 с.

9. Трофимов, В. Т. Экологическая геология / В. Т. Трофимов, Д. Г. Зилинг. - М. : Геоинформаркет, 2002. - 465 с.

10. Шитов, А.В. Экогеологические факторы и их влияние на здоровье населения Горного Алтая / А. В. Шитов // Журнал проблем

эволюции открытых систем. - 2006. - Вып. 8. - Т. 1. - С.120-133.

Материал поступил в редакцию 5. 09.2007.

УДК 581.55

Е.Ю. Зарубина, М.И. Соколова

ВЫСШАЯ ВОДНАЯ РАСТИТЕЛЬНОСТЬ СЕВЕРО-ЗАПАДНОГО МЕЛКОВОДЬЯ ТЕЛЕЦНОГО ОЗЕРА И ФАКТОРЫ ЕЕ ФОРМИРОВАНИЯ

Представлена характеристика растительности северо-западного мелководного участка Телецкого озера. Указаны доминирующие сообщества, определены площади зарослей и состав растительного покрова, типы зарастания участков, проективное покрытие, густота травостоя и фитомасса растительности.

Введение

Высшая водная растительность - один из важнейших компонентов гидробиоценозов, играет значительную роль в функционировании водных экосистем. Находясь в литоральной зоне, макрофиты выполняют роль, как механических фильтров для взвешенных веществ, поступающих с водосбора, так и катализаторов химических реакций детоксикации и поглощения химических веществ. Высшая водная растительность в водоемах участвует, также, в обогащении воды кислородом, органическими и минеральными веществами [1, 2].

Телецкое озеро - самый глубокий водоем юга Западной Сибири, находится на высоте 434 м над уровнем моря. Озерная котловина длиной 77,8 км и средней шириной 2,9 км вмещает 40 км3 чистой пресной воды. По строению дна и распределению глубин на озере выделяют основной плес, шириной до 5,2 км с наибольшими глубинами (до 325 м), включающий в себя всю меридиональную и северо-западный мелководный с глубинами менее 100 ми шириной до 1,8 км от мыса Караташ до истока р. Бия [3, 4].

За последние годы в связи с активным развитием туризма в Горном Алтае, возросла антропогенная нагрузка на водоем, особенно на его мелководный северозападный участок, где наиболее развита рекреационная инфраструктура и наибольшая плотность населения. В следствие чего здесь отмечается значительная нарушен-ность прибрежных комплексов и загрязнённость территории хозбытовыми отходами. Особое значение в качестве барьера, препятствующая распространению загрязняющих веществ в водоем, имеет литораль, зарастающая водными растениями, поэтому актуальным является изучение распространения высшей водной растительности в Телецком озере.

Материалы и методы

Материалом для данной работы послужили результаты исследования растительности Телецкого озера в 2004-2006 гг. Исследования проводили стандартными методами на разнотипных участках литорали в широтной части озера на 5 основных пунктах, приуроченных к устьям рек Колдор, Самыш, Ойор, Тевенек, а также у пп. Артыбаш, Иогач. На каждом участке исследования проводили по трансектам, проложенным от открытой воды перпендикулярно берегу через заросли макрофитов наиболее характерных для этого участка. Длина трансект от 25 до 80 м, глубина от 0,2 до 4,5 м. Биомассу в ценозах определяли в период цветения на укосных площадках 0,25 м2 и высушивали до абсолютно-сухого веса. Всего было сделано 138 геоботанических описаний, 131 укос макрофитов.

Результаты и обсуждение

Высшая водная растительность Телецкого озера представлена 38 синтаксонами ранга ассоциации по до-минантно-детерминантной классификации [5]. Наибольшая площадь зарослей и максимальное синтаксоно-мическое разнообразие (15 ассоциаций водной и 11 ассоциаций воздушно-водной растительности) отмечены в районе северо-западного мелководья. Этот участок озера характеризуется относительно небольшой глубиной (1030 м), преимущественно песчаными, галечниковыми и илистыми грунтами. Наиболее крупные притоки Колдор, Самыш, Ойер образуют дельты, занимающие до 2/3 ширины озера, и сразу за береговой полосой заболоченные [3]. Общая площадь, занятая гидрофильной растительностью в этом районе, составляет 0,81 км2 или 4,2% от площади литорали всего озера. Такая низкая величина площади зарастания озера связана с комплексом неблагоприятных для роста и развития гидрофильной растительности факторов, таких как небольшая площадь ли-

торали (участки с глубиной до 10 м занимают площадь 19 км2 (7,8% площади дна)) [6], преобладание каменистых грунтов, низкая температура воды (около 16°С в августе), невысокие концентрации биогенных веществ. Зарастание озера наблюдается, преимущественно, в устьях крупных притоков и заливов, где действие этих неблагоприятных факторов менее выражено.

Устье р. Колдор представляет собой заболоченную дельту, берега которой заняты бордюром из Carex acuta L. с гигрофильным разнотравьем, общее проективное покрытие в этих ценозах составляет 50-60%. На мелководье (0,1-0,3 м) в нижнем ярусе часто встречается Po-tamogeton gramineus L. с проективным покрытием 45% (рис. 1a).

В приурезовой полосе сообщества осоки острой

сменяются сообществами Eqiusetum fluvitale L., для которых характерно наличие двух четко выраженных ярусов: доминирующего яруса хвоща со средним проективным покрытием 80% и содоминирующего яруса рдеста злакового с Subularia aquatica L. (среднее проективное покрытие 56%). Численность в фитоценозах составляет около 155-300 экз./м2 - хвоща и до 100 экз./м2 - рдеста и шильницы, общая биомасса - 126-168 г/м2.

За ценозами хвоща речного по направлению к открытой воды на глубине 0,6-0,9 м прерывистой полосой шириной 1,5-2,0 м встречаются ценозы Batrachium eradicatum (Laest.) Fries с примесью Potamogeton perfo-liatus L. Численность шелковника в этих ценозах составляет 250-280 экз./м2, рдеста - до 30 экз./м2, общая биомасса - 60-162 г/м2.

Расстояние от берега, м

0 1 0,2 -

0,4 0,6 -0,8 -

1 -1,2 -1,4

0 2 6 12 18 24 30 36 42 48 54 58 60 64 72 78

Рис. 1. Схема зарастания отдельных участков северо-западного мелководья Телецкого озера: а - залив р. Колдор, Ь - дельта р. Самыш, с - залив р. Ойер, сі- устье р. Тевенек, е - в районе поселка Артыбаш; ^ - шелковник неуко-реняющийся, | - уруть сибирская, | - рдест блестящий, ^ - рдест гребенчатый, У - рдест пронзеннолистный, - рдест курчавый, ^ - рдест длиннейший, у - осока острая, | - хвощ речной, -і- - лютик распростертый

В прибойной зоне на расстоянии 2,0-6,0 м от берега увеличением глубины и расстояния от берега количество

и глубине 1,0-1,5 м растительность отсутствует. Камени- мелкозернистого материала, который служит субстратом

стая литораль неблагоприятна для развития растений. С для макрофитов, увеличивается, в то же время снижается

и сила ветро-волиового воздействия. На глубине 2,5-3,8 м развиваются сообщества Potamogeton perfoliatus и crispus L., а также Myriophyllum sibiricum Kom., численность последней невысока до 50 экз./м2 при биомассе 60,5 г/м2.

В дельте р. Колдор отмечено несколько водоемов, практически изолированных от озера в период низкой воды. В этих водоемах широкое распространение получили ценозы рдеста злакового с шильницей водной. Глубина произрастания 0,5-1,0 м, предпочитаемые грунты -илисто-песчаные, площадь проективного покрытия 6070%, численность растений от 80 экз./м2 (шильница) до 340 экз./м2 (рдест злаковый), общая биомасса - 90 г/м2. Среди низкотравных гелофитов на глубине 0,3-0,5 м развиваются сообщества калужницы болотной с шелковни-ком, с проективным покрытием около 30%. Численность растений в этих сообществах невысока - до 60 экз./м2, биомасса в среднем 162,3 г/м2.

Дельта р. Самыш, имеющая еще большее, чем в устье р. Колдор число проток, значительно заросла гидрофильной растительностью, развивающейся как вдоль берегов, так и в открытой воде, доходя по конусу выноса почти до середины озера. Со стороны открытой воды вдоль берегов доминируют сообщества хвоща речного с шелковником и шильницей. Ближе к берегу их сменяют сообщества осоки острой с разнотравьем (рис. 1b). Проективное покрытие в сообществах хвоща достигает 80100%, осоки - 60-80%, численность - 186-270 и 220 экз./м2, биомасса 170-180 и 362,4 г/м2 соответственно.

На этом участке набор таксонов более разнообразен. Ценозы шелковника неукореняющегося встречаются небольшими пятнами на глубинах 0,5-0,8 м с численностью до 220-300 экз./м2 и проективным покрытием в среднем 90%, но в связи с небольшими размерами растений (около 0,05 м) их биомасса незначительна - 23,164,0 г/м2. Узкими полосами и пятнами на глубине 1,8-2,0 м отмечены заросли рдестов пронзеннолистного, гребенчатого, блестящего и урути сибирской. Численность в этих сообществах составляет 124-132 экз./м2, проективное покрытие 80-90%, биомасса 32-176 г/м2. Среди придонных гелофитов доминирует Callitriche hermaphrodi-tica L., образующий как монодоминантные ценозы в виде небольших пятен и полос на глубине 1,5-2,0 м численностью до 500 экз./м2 и биомассой 88 г/м2, так и нижний ярус в ценозах рдестов и урути сибирской.

В 30 мот левой протоки на глубине 0,4-0,6 м на каменистых грунтах встречаются, нигде более в озере не отмеченные, сообщества Petasites radiatus (J.F. Gmel.) Toman. Площадь этого фитоценоза около 12 м2, численность - 25 экз./м2, биомасса 111,6 г/м2.

Залив р. Ойер. Распространение полупогруженных и погруженных макрофитов в заливе приурочено преимущественно к левому берегу, защищенному от ветра и волнений. В прибрежной зоне преобладают ценозы хвоща речного и осоки острой (рис. 1c). Площадь проективного покрытия в этих сообществах в среднем 98%, численность достигает 600 экз./м2 - хвоща и 200 экз./м2 осоки, биомасса 59,4-61,3 и 168-404,4 г/м2 соответственно.

С увеличением глубины доминирующее положение занимают сообщества Potamogeton perfoliatus и praelongus Wulf., к концу лета доминирующее положение начинает занимать Potamogeton pectinatus L., что, вероятно, связано со сдвигом его цветения в Телецком озере на середину сентября. В нижнем ярусе здесь, как

правило, встречается шелковник неукореняющийся. Средняя численность в ценозах - 60, 150 и 20 экз./м2 соответственно, средняя биомасса от 30 до 142,4 г/м2.

Река Тевенек в районе устья образует несколько мелководных проток с песчано-галечниковым дном и невысокой скоростью течения. За последние годы, в связи со строительством автомобильной дороги, возросла антропогенная нагрузка на приустьевой участок реки, выражающаяся в частичной вырубке деревьев и кустарника и загрязнении берегов хозяйственно-бытовыми отходами.

Как и в устьях рек Колдор и Самыш мелководная прибрежная зона здесь отделена бордюром, образованным хвощем речным и осокой острой (рис. 1d) с проективным покрытием 86-96%. Численность в монодоми-нантных зарослях хвоща достигает 318 экз./м2, осоки острой - 328 экз./м2, биомасса колеблется от 81,5 до 342,2 г/м2. Изредка на мелководье встречаются разреженные ценозы Alopecurus aequalis Sobol., численностью - 27 экз./м2 и биомассой - 17,2 г/м2.

Сообщества погруженных растений образованы преимущественно рдестами пронзеннолистным, блестящим, длиннейшим. На глубине до 1,5 м преобладают рдеста пронзеннолистного с рдестом альпийским численностью 212 экз./м2 и биомассой 96 г/м2. На глубинах 1,6-2,2 м, ветро-волновое воздействие снижается, рдест альпийский заменяется рдестом блестящим. Плотность травостоя и биомасса в этих сообществах повышается до 220-368 экз./м2 и 128-160 г/м2 соответственно. Следующий пояс растительности на глубинах 2,2-2,8 м образуют сообщества рдеста гребенчатого с урутью сибирской и рдестом длиннейшим. Увеличение глубины приводит к снижению биомассы и численности до 56-80 г/м2 и 88416 экз./м2 соответственно.

В районе поселков Артыбаш и Иогач небольшие глубины, наряду с повышенным поступлением в воду биогенов, создают благоприятные условия для развития макрофитов. Высшая водная растительность занимает здесь значительные участки вдоль берегов, располагаясь как полосами шириной от 20 до 100 м, так и отдельными пятнами. Заросли начинаются на расстоянии 18-20 м от берега на глубине 1,2-1,5 м. Доминируют рдесты прон-зеннолистный, блестящий и длиннейший с проективным покрытием 60-80% и густотой травостоя 130-218 экз./м2 (рис. 1e). Изредка в составе группировок встречается уруть сибирская. Нижний ярус образует Ranunculus rep-tans L. c проективным покрытием до 80%. Общая площадь, занятая погруженной растительностью в этом районе составляет около 0,4 км2, средняя биомасса - 94,3 г/м2, максимальная - 128,6 г/м2.

Заключение

Телецкое озеро характеризуется комплексом неблагоприятных для роста и развития гидрофильной растительности факторов, таких как небольшая площадь литорали, преобладание каменистых грунтов, низкая температура воды, невысокие концентрации биогенных веществ, ветро-волновое воздействие. Растительность развивается там, где воздействие этих факторов сглажено -заливы и приустьевые участки рек.

Наибольшая площадь зарослей и максимальное син-таксономическое разнообразие отмечены в районе северо-западного мелководья, характеризующегося относительно небольшой глубиной, преимущественно песчаными, галечниковыми и илистыми грунтами.

Библиографический список

1. Кокин, К. А. Экология высших водных растений I К. А. Кокин. - М. : МГУ, 1982. - 158 с.

2. Мережко, А. И. Высшие водные растения и их значение для формирования качества воды I А. И. Мережко II Проблемы гидробиологии и альгологии. - 1978. - С. 213-224.

3. Селегей, В. В. Телецкое озеро I В. В. Селегей, Т.С. Селегей. - Л. : Гидрометеоиздат, 1978. - 142 с.

4. Selegei, V. Physical and geological environment of Lake Teletskoye I V. Selegei, B. Dehandschutter, J. Klerks, A. Vysotsky II Ann. Scien. Geolog. - 2001. - 105. - 310 p.

5. Папченков, В. Г. Растительный покров водоемов и водотоков Среднего Поволжья. - Ярославль: ЦМП МУБиНТ, 2001. - 200 с.

6. Яныгина, Л. В. Пространственное распределение зообентоса Телецкого озера I Л. В. Яныгина, М. И. Ковешников, Е. Н. Крылова, К. В. Марусин II Озерные экосистемы: биологические процессы, антропогенная трансформация, качество воды: матер. III Между-

нар. науч. конф. - Минск: Изд. Центр БГУ, 2007. - С. 274.

Материал поступил в редакцию б. 09. 2007.

УДК 574.5+574.583

Е.Ю. Митрофанова, О.С. Бурмистрова

РАЗНООБРАЗИЕ И ОБИЛИЕ ПОДЛЕДНОГО ПЛАНКТОНА КАК ПОКАЗАТЕЛИ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ЭКОСИСТЕМЫ ГЛУБОКОГО 0ЛИГ0ТР0ФН0Г0 ТЕЛЕЦКОГО ОЗЕРА

Приведены результаты исследования подледного планктона Телецкого озера в марте 2006 г. - таксономический состав, численность и биомасса фито- и зоопланктона, индекс Шеннона. Выявлено, что состав и количество планктона подо льдом сравнимы с таковыми в другие сезоны года. Это позволяет экосистеме озера обеспечивать процессы самоочищения в условиях особенно низкой температуры воды и недостаточного освещения.

ОБОСНОВАНИЕ ИССЛЕДОВАНИЙ

Вегетация водорослей и развитие планктонных беспозвоночных в водоемах происходит круглогодично. Подо льдом водоемов гидробионты поддерживают процессы биологического самоочищения. Эти процессы, определяющие качество воды, во многом зависят от состояния автотрофного звена трофической цепи, в том числе водорослей, и консументов, непосредственно поедающих их. Под самоочищением водоемов понимают совокупность биологических и физико-химических процессов, обуславливающих способность водоема освобождаться от загрязнений [1].

Особенности термического и гидрологического режимов глубокого олиготрофного Телецкого озера обусловлены его континентальным расположением, большой глубиной (323 м), господством почти постоянных горных ветров в горной долине, повышенным внешним водообменом (5,7 лет) и непостоянным или поздним ледоставом [2], который приходится на период зимнего минимума температуры воды с января по апрель [3]. В озере отсутствует ежегодное образование сплошного ледового покрова, при этом широтная часть озера замерзает ежегодно, меридиональная - периодически раз в 9-10 лет [4].

Подледный фитопланктон Телецкого озера до настоящего времени изучен еще недостаточно. Ранее по двум зимним пробам B.C. Порецкий и B.C. Шешукова [5] оценили фитопланктон озера как крайне бедный в количественном и качественном отношении. На современном этапе было отмечено развитие синезеленых водорослей в подледном фитопланктоне 1997 г. [6]. Ледовая обстановка, состояние фитопланктона и фотосинтетических пигментов в марте 2006 г. представлены в статье [7]. Зоопланктон, его состав, обилие и вертикальное распределение, подробно изучали еще в 1931 г. [8]. Целью данной работы было исследование таксономического состава, численности и

биомассы планктонных водорослей и ракообразных (фито- и зоопланктона) при устойчивом ледовом покрытии.

Рис. 1. Схема Телецкого озера с точками отбора проб 8-10 марта 2006 г.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

С 8 по 10 марта 2006 г. при почти полном ледоставе на Телецком озере были отобраны пробы фито- и зоопланктона в трех точках широтной части озера (рис. 1) с горизонтов: Артыбаш - 0, 5, и 10 м (200 м от северного берега); Яйлю - 0, 5, 10, 30, 50, 100 и 200 м (1400 м от северного берега), и в истоке р. Бии - 0 м (3 мот север-

З1