СТРУКТУРА МЕТАФИТОНА И ЕЕ ДИНАМИКА (НА ПРИМЕРЕ р. НЕМАН)

В начале опыта активность аминотрансфераз (АсАТ и АлАТ) у всех больных телят была выше, чем у здоровых сверстников. Можно предположить, что при заболевании нарушался аминокислотный фон в тканях и при нехватке аминокислот для синтеза белка организм пополнял их с помощью активации процессов переаминирования. По ходу выздоровления молодняка отмечалось восстановление этих показателей. Если на начало опыта активность АсАТ у животных опытной группы составляла 0,97 ± 0,131 ммоль/л, а активность АлАТ - 0,88 ± 0,127 ммоль/л, то к 4-ому дню эксперимента активность АсАТ снизилась на 8,2%, а АлАТ - на 11,4%, к 7-ому дню -соответственно на 20,6% и 26,1%. Аналогичная динамика наблюдалась и в контрольной группе, но медленнее. В начале эксперимента у телят этой группы активность АсАТ была на уровне 1,01 ± 0,087 ммоль/л, а активность АлАТ - 0,94 ± 0,095 ммоль/л. К 4-ому дню активность АсАТ понизилась на 5,0%, а АлАТ - на 7,0% и к 7-ому дню - соответственно на 15,8% и 22,3%.

К 14-ому дню наблюдений все телята опытной и контрольной групп были здоровы и их показатели крови восстановились до физиологических величин.

Заключение

Полученные результаты свидетельствуют, что фитосорбент СВ-2 повышает эффективность комплексной терапии больных гастроэнтеритами телят, сокращает сроки выздоровления и способствует быстрой нормализации биохимических показателей крови молодняка крупного рогатого скота. Все это указывает на целесообразность использования фитосорбента СВ-2 в ветеринарной практике.

Литература

1. Урбан, В. Н. Болезни молодняка в промышленном животноводстве / В. Н. Урбан, И. Л. Найманов. - М. : Колос, 1984. - 207 с.

2. Карпуть, И. М. Незаразные болезни молодняка / И. М. Карпуть [и др.] ; под ред. И. М. Карпутя. -Мшск : Ураджай, 1989. - 240 с.

3. Лопаткин, Н. И. Эфферентные методы в медицине / Н. И. Лопаткин, Ю. М. Лопухин. - М., 1989. - 352 с.

4. Бодяковская, Е. А. Оптимальные дозы фитосорбента СВ-2, применяемого для профилактики и лечения гастроэнтерита у телят / Е. А. Бодяковская // Ветеринарная наука - производству : межвед. сб., Т. 36. -Мшск : Хата, 2002. - С. 266-271.

5. Панковец, Е. А. Исследование безвредности сорбента СВ-2 и его влияния на качество мяса сельскохозяйственных животных / Е. А. Панковец [и др.] // Ветеринарная медицина Беларуси. - 2002. -№ 3. - С. 15-17.

6. Холод, В. М. Справочник по ветеринарной биохимии / В. М. Холод, Г. Ф. Ермолаев - Мшск : Ураджай, 1988. - 168 с.

Summary

The СВ-2 fitosobrent, applied to therapie of ill calves gastroenteritis, increased the efficiency of their treating, reduces the periods of their recovery and contributes to rapid normalization of biochemical blood parameters of young cattle.

Поступила в редакцию 29.05.06.

УДК 574.58

И. В. Савич, Т. А. Макаревич, А. П. Остапеня

СТРУКТУРА МЕТАФИТОНА И ЕЕ ДИНАМИКА

В разные периоды вегетационного сезона в водоемах и водотоках наблюдается дрифт (снос по течению) метафитона. Метафитон является временной формой существования прикрепленных и планктонных сообществ [1]. Основными структурообразующими компонентами метафитона являются водоросли, бактерии, детрит, а также беспозвоночные и водные гифомицеты [2]. Существует два механизма формирования метафитона: 1) агрегация планктона в результате волновой деятельности с участием механизмов пенообразования; 2) отрыв от субстрата и поднятие на поверхность эпибентоса, а счет подъемной силы пузырей кислорода, выделяющегося в процессе фотосинтеза [3]. Это явление - результат естественного функционирования водных экосистем.

Обычно дрифт метафитона непродолжителен, наблюдается в небольших количествах, но в последние годы это явление в некоторых водотоках Беларуси приобрело массовый характер, что вызвало серьезные экологические последствия: ухудшение качества воды, пространственный перенос загрязняющих веществ в водных экосистемах, снижение рекреационного потенциала. Несмотря на масштабность и экологическую значимость, формирование и дрифт метафитона до настоящего времени изучены чрезвычайно слабо.

В данной работе представлены результаты изучения структуры метафитона реки Неман.

Материал и методика

Сбор метафитона проводили при комплексных обследованиях белорусского участка р. Неман и ее основных притоков (реки Березина, Гавья, Дитва, Лебеда, Зельвянка, Щара, Котра, Вилия). В 2003 г. был осуществлен один экспедиционный выезд по р. Неман в период с 19 по 23 августа. Исследования велись на 9 контрольных створах. Метафитон обнаружен на четырех створах. В 2004 г. совершено шесть экспедиционных выездов в течение вегетационного сезона: 1-3 мая; 16 мая; 15-17 июня; 27 июня; 30 июля - 2 августа; 11-12 октября. Обследовано семь створов на р. Неман, три створа на притоке Щара, по два створа на притоках Вилия и Зельвянка, по одному створу на притоках Березина, Гавья, Дитва, Лебеда, Котра. Метафитон обнаружен на 14 створах. Для сбора метафитона использовали специально сконструированный пробоотборник.

Пробы метафитона фиксировали 4%-ым раствором формалина. Камеральную обработку проб проводили по общепринятым гидробиологическим методам. Видовой состав водорослей изучали на временных и постоянных препаратах. Постоянные препараты использовали для установления видовой принадлежности диатомовых водорослей, готовили по общепринятой методике [4]; органическое вещество клеток удаляли обработкой сильными окислителями, в качестве твердой среды применяли канадский бальзам. Учет водорослей для оценки количественного соотношения водорослей различных отделов проводили на временных препаратах. Просматривали от 15 до 20 полей зрения, расположенных по трансекте препарата, и учитывали все попавшие в поле зрения организмы. По возможности определяли их видовую принадлежность. Данные всех полей зрения суммировали. На основе полученных результатов вычисляли долю различных отделов водорослей в составе метафитона и определяли доминирующий комплекс видов. К доминантам относили виды, составляющие 10% и более в общей численности организмов, к субдоминантам - виды, составляющие от 5 до 9,9%.

Результаты и их обсуждение

Динамика структуры метафитона изучалась по двум направлениям - во времени (вегетационный сезон) и в пространстве (различные участки р. Неман, притоки).

Прослежено изменение макроструктуры метафитона, прежде всего внешний вид метафитонной массы, в течение вегетационного сезона. В начале сезона (первые числа мая) метафитон в основном был представлен хорошо оформленными матами. Только на последнем из наблюдаемых створов - г. Гродно, район спасательной станции - метафитон имел вид густой пенообразной массы. В середине вегетационного сезона (конец июля - начало августа), напротив, преобладал пенообразный метафитон.

Прослеживается изменение макроструктуры метафитона и в пространстве. Наблюдается следующая тенденция: в верхних участках р. Неман преобладает метафитон в виде плотных оформленных матов зелено-бурого цвета, внутри которых находятся крупные газовые пузыри. Вниз по течению постепенно начинает преобладать метафитон в виде пенообразной массы от зелено-бурого до желто-бурого цвета. В мелководных притоках при невысокой скорости течения часто наблюдаются всплывшие на поверхность маты эпибентосного происхождения. В зонах повышенной турбулентности (пороги, изгибы русла, приплотинные участки и др.) наблюдается активное пенообразование. Примером может служить р. Зельвянка, где одновременно наблюдались разные механизмы формирования метафитона. Так, на одном из створов в прибрежной части дно было покрыто плотным эпибентосным матом, фрагменты которого постоянно отрывались, всплывали на поверхность и уносились течением. На этом створе русло реки делает резкий изгиб, и как раз в месте изгиба по центру русла расположен маленький островок. В результате в этом месте создается зона повышенной турбулентности, следствием чего является активное пенообразование и скопление густой пенообразной массы. Пенообразование наблюдали также в р. Зельвянка на створе ниже Зельвянского водохранилища в непосредственной близости от плотины. У самой плотины в большом количестве образуется пена характерного белого цвета (похожа на мыльную пену). Хлопья этой пены, продвигаясь вниз по течению, укрупняются и на глазах приобретают зеленовато-бурый цвет, что является следствием сорбции

на пузырьках воздуха взвешенного вещества. По сути дела, это и есть процесс превращения пены в пенообразный метафитон. Высокая скорость процесса была обусловлена значительной концентрацией взвешенного (28,7 ± 1,0 мг сухой массы/л) и растворенного вещества, формирующегося в Зельвянском водохранилище.

Микроскопический анализ метафитона показал, что на всех створах его основу составляли водоросли, бактерии и детрит (мертвое органическое вещество), в состав метафитона входили также беспозвоночные и грибы (водные гифомицеты). Таким образом, можно заключить, что макроструктура оставалась постоянной.

В изменении микроструктуры во времени и пространстве выявлены определенные тенденции. Динамику микроструктуры метафитона проследили на примере водорослевых сообществ как основного слагающего элемента и поэтому наиболее показательного. Результаты исследования приведены в таблицах 1-4.

Частота встречаемости (% от общей численности) водорослей различных отделов __ в метафитоне р. Неман, 70,6538 унции_

Номер створа, название Дата отбора проб Доля в общей численности, %

сине-зеленые золотистые диатомовые желто-зеленые эвглено-вые зеленые

вольвок-совые протококковые

центрические пеннатные

р. Неман

2 - д. Щорсы 19.08.03 8,3 - 3,9 82,6 - - - 5,2

7.1 - г. Мосты (спасательная станция) 21.08.03 0,3 0,3 66,6 11,1 0,3 - 0,8 20,7

8 - г. Гродно 22.08.03 0,1 0,4 77,8 8,6 - 0,3 2,0 10,7

9 - д. Привалка 22.08.03 3,4 - 21,2 10,2 1,7 - - 63,6

Установлена общая тенденция изменения структуры водорослевых сообществ метафитона в пространстве: в верховье реки преобладали донные и перифитонные виды, вниз по течению возрастала значимость истинно планктонных видов. Основу водорослевых сообществ метафитона на верхних створах составляли диатомовые водоросли, которые, в основном, характерны для бентосных сообществ. На их долю приходилось более 80% общей численности. Вниз по течению реки возрастала значимость других отделов водорослей, главным образом представителей отдела зеленых водорослей, многие из которых являются обитателями планктона.

Таблица 2

Состав доминирующего комплекса видов водорослей метафитона _(по численности организмов) в р. Неман в 2003 г._

Номер створа, название Дата отбора проб Виды-доминанты по численности организмов % Виды-субдоминанты по численности организмов %

р. Неман

2 - д. Щорсы 19.08.03 Nitzschia acicularis W. Sm. var. acicularis 35,0 Navicula Bory sp. 2 8,5

OscШatoria Vauch sp. 8,1

Amphora ovalis (КШг.) Ки& var. ovalis 6,4

7.1 - г. Мосты (спасательная станция) 21.08.03 Cyclotella (Kutz.) ВГВЬ. sp. 66,3 Ankistrodesmus minutissimus Korschik. 6,2

8 - г. Гродно 22.08.03 Cyclotella sp. 69,5 -

9 - д. Привалка 22.08.03 Ankistrodesmus angustus (ВетаЫ.) ^^сЫк 11,9 Cyclotella sp. 9,2

Ankistrodesmus minutissimus 9,2

Scenedesmus (Гurp.) ВГвЬ. quad-ricauda var. quadricauda 9,2

СусШе11а pseudosteШgera Hust. 6,4

Didymocystis ^^сЫк sp. 5,5

Таблица 3

Состав доминирующего комплекса видов водорослей метафитона (по численности организмов) ___в р. Неман и ее притоках, 2004 г._

Река, номер створа, название Месяц Виды-доминанты по численности организмов % Виды-субдоминанты по численности организмов %

1 2 3 4 5 6

р. Неман

2 - Березовка октябрь Navícula Bory sp. 1 24,2 -

Navícula viridula Kütz. var. viridula 18,8

Navicula lanceolata (Ag.) Ehr. var. lanceolata 16,1

Nitzschia acicularis var. acicularis 12,7

3 - Белица октябрь Navicula capitatoradiata Germain 17,9 Navicula lanceolata var. lanceolata 7,3

Navicula viridula var. viridula 16,9

Nitzschia acicularis var. acicularis 15,1

Navicula sp. 2 11,0

4 - Орля май Stephanodiscus invisitatus Hohn. et Hollerb. var invisitatus 23,0 -

Nitzschia acicularis var. acicularis 22,3

Cyclotella pseudostelligera 19,0

5 - Левые Мосты май Synedra acus Kütz. var. acus 41,2 Synedra ulna (Nitzsch.) Ehr. var. ulna 7,2

Nitzschia acicularis var. acicularis 6,7

Cyclotella pseudostelligera 6,2

Stephanodiscus invisitatus var. invisitatus 5,6

июль Cyclotella sp. 40,8 Ankistrodesmus angustus 7,3

Ankistrodesmus minutissimus 6,8

Nitzschia acicularis var. acicularis 6,3

6 - Лунно август Cyclotella sp. 43,3 Ankistrodesmus angustus 7,7

Ankistrodesmus minutissimus 13,9 Nitzschia acicularis var. acicularis 6,5

октябрь Nitzschia acicularis var. acicularis 30,5 Synedra Ehr. sp. 6,4

Navicula viridula var. viridula 26,6

7 - Гродно май Cyclotella pseudostelligera 26,7 Synedra acus var. acus 5,6

Nitzschia acicularis var. acicularis 21,2

Stephanodiscus invisitatus var. invisi-tatus 11,2

август Cyclotella sp. 64,6 -

октябрь Nitzschia acicularis var. acicularis 22,3 Navicula viridula var. viridula 6,2

Stephanodiscus invisitatus var. invisitatus 15,2 Cyclotella sp. 5,3

Продолжение таблицы 3

1 2 3 4 5 6

Спасательная станция Cyclotella pseudostelligera 32,7 Stephanodiscus hantzschii f. hantzschii Hâkansson et Stoermer 6,9

в г. Мосты (1) июнь Synedra sp. 10,3 Cyclotella sp. 6,9

Cocconeis Ehr. sp. 5,2

Chlamydomonas Ehr. sp. 5,2

Спасательная Cyclotella sp. 37,9 Nitzschia acicularis var. acicularis 7,6

станция в г. Мосты (2) июнь

р. Котра

Stephanodiscus invisitatus 26,4 Synedra acus var. acus 8,2

Створ 17 var. invisitatus

май Cyclotella sp. 15,5

Nitzschia acicularis var. 12,7

acicularis

р. Березина

8 - Пацевичи Nitzschia acicularis var. acicularis 28,8

май Achnanthes minutissima Kütz. var. minutissima 11,1 -

Synedra sp. 11,1

р. Гавья

9 - Залейки Nitzschia acicularis var. 17,5 Synedra ulna var. ulna 5,8

май acicularis

Cyclotella pseudostelligera 5,2

Cocconeis sp. 27,0

Achnanthes minutissima. var. 12,9

июнь minutissima -

Nitzschia acicularis var. 11,3

acicularis

р. Зельвянка

12 - ниже водохранилища Aphanizomenon flos-aquae (L.) Ralfs f. flosaquae 23,5 Aulacoseira granulata (Ehr.) Simonsen f. granulata 8,2

июль Cryptomonas Ehr. sp. 12,2 Stephanodiscus hantzschii f. hantzschii 7,1

Cyclotella pseudostelligera 5,1

13 - Пески Synedra acus var. acus 60,7 Nitzschia acicularis var. acicularis 7,8

май Stephanodiscus hantzschii f. hantzschii 7,0

июль Aphanizomenon flosaquae 24,7 Cocconeis sp. 7,0

f. flos-aquae Navicula viridula var. viridula 7,0

р. Щара

15 - Слоним Synedra acus var. acus 12,7 Cocconeis sp. 9,6

Achnanthes minutissima var. 11,7 Synedra sp. 8,5

июль minutissima

Nitzschia acicularis var. acicularis 10,6 Navicula capitata Ehr. var. capitata 5,3

Сезонная динамика структуры водорослевых сообществ метафитона соответствует общим закономерностям, характерным для динамики альгофлоры в пресных водах средних широт. В начале (май-июнь) и в конце (октябрь) вегетационного сезона для метафитона характерно подавляющее доминирование диатомовых водорослей. Весной диатомовые составили от 76 до 94% общей численности водорослей, осенью - от 80 до 99% (см. табл. 4). В середине вегетационного сезона возрастала значимость других отделов водорослей, прежде всего синезеленых и зеленых, хотя диатомовые водоросли на большинстве створов по-прежнему доминировали.

Частота встречаемости (% от общей численности) водорослей различных отделов в метафитоне р. Неман и ее притоках, 2004 г.

И

Май Июнь Июль-август Октябрь

Диатомовые Диатомовые Диатомовые Диатомовые

Река, номер створа, название Синезеленые Центрические Пеннатные Золотистые Зеленые Прочие Синезеленые Центрические Пеннатные Золотистые Зеленые Прочие Синезеленые Центрические Пеннатные Золотистые Зеленые Прочие Синезеленые Центрические Пеннатные Золотистые Зеленые Прочие

р. Неман

2 — Березовка 0 0,6 98,0 0 1,4 0

3 — Белица 0,9 1,8 94,0 0 3,2 0

4-Орля 0 19,8 66,1 2,5 11,5 0

5 — Левые Мосты 0 13,4 79,9 0 4,6 2 0,5 44,7 20,8 0,5 33,5 0 - - - - - -

6 — Лунно 0,3 46,7 19,5 0 30,6 2,8 1,3 1,3 90,3 1,3 5,1 0,6

7 — Гродно 0 53,5 22,5 4,2 19,7 0 1,3 68,1 16,8 0,4 10,8 2,5 0,9 23,2 57,1 5,4 11,6 1,8

Спас, станция в г. Мосты (1) 0 48,3 32,7 3,4 15,5 0

Спас, станция в г. Мэсгы (2) 1,3 39,2 26,6 1,3 31,6 0

17 — р. Котра 0 47,3 34,5 0,9 16,4 0,9

р. Березина

8 — Пацевичи 0 4,4 80,0 4,4 11,1 0

р. Гавья

9 — Залейки 0,6 12,3 81,2 2,6 1,9 1,3 0 1,6 88,7 1,6 8,0 0

р. Зельвянка

12 — ниже водохринилиша 27,6 22,4 12,3 0 24,5 13,2 - - - - - -

13 — Пески 1,3 16,6 77,6 0 3,2 1,3 24,7 9,4 41,2 4,7 18,8 1,2 - - - - - -

р. Щара

15 — Слоним 10,6 4,3 77,6 0 7,4 0 - - - - - -

О 2

(Л (Л

Кроме того, наблюдались заметные изменения в пространстве и во времени в составе доминирующего отдела - Bacillariophyta (см. табл. 2, 3). В верхних участках реки в метафитоне преобладали пеннатные диатомеи (доминирующий комплекс определялся представителями родов Navicula и Nitzschia). На нижних створах доминирование переходило к центрическим диатомеям в основном за счет видов рода Cyclotella.

Следует отметить также временные изменения в составе диатомовых водорослей. В середине вегетационного сезона (июль-август) доля центрических водорослей была значительно выше, по сравнению с их количеством весной и осенью. И, напротив, процент пеннатных диатомей летом существенно ниже, чем в начале и в конце вегетационного сезона (см. табл. 4).

Заключение

В основе формирования метафитона лежат два механизма - отрыв от дна эпибентосных водорослево-бактериальных матов и подъем на поверхность реки и агрегирование планктона. В зависимости от условий внешней среды механизмы могут действовать как независимо, так и сопряженно.

Установлена тенденция изменения структуры водорослевых сообществ метафитона в пространстве и во времени: 1) в верховье реки в метафитоне преобладают донные и перифитонные виды, вниз по течению возрастает значимость истинно планктонных видов; 2) в начале и в конце вегетационного сезона для метафитона характерно подавляющее доминирование диатомовых водорослей, в середине вегетационного сезона возрастает значимость других отделов водорослей.

Эти выводы согласуются с теорией речного континуума, согласно которой функционирование экосистемы в верхних участках реки в большей степени определяется донными сообществами, а вниз по течению возрастает роль планктона. Известно, что в течение вегетационного сезона изменяется значимость донных и планктонных процессов в экологическом метаболизме рек: весной и поздней осенью велика роль бентали и рипали, а летом основную функциональную нагрузку выполняет толща воды.

Литература

1. Wetzel, R. G. Limnology / R.G. Wetzel. - 2nd edition. - Philadelphia : Saunders College Publishing, 1983. - 858 p.

2. Дрифт метафитона в реке Неман: состав и возможные источники формирования / А. П. Остапеня [и др.] // Актуальные проблемы экологии : материалы I Междунар. науч. конф., Гродно, 6-8 окт. 2005 г. : в 2 ч. / Гр. гос. ун-т им. Я. Купалы ; редкол. : Н. П. Канунникова [и др.]. - Гродно, 2005. - Ч. 2. - С. 122-125.

3. Остапеня, А. П. Механизмы формирования метафитона в реках / А. П. Остапеня, Т. А. Макаревич // Биологические ресурсы Белого моря и внутренних водоемов Европейского Севера : сб. материалов IV (XXVII) Междунар. конф., Вологда, 5-10 декабря 2005 г. : в 2 ч. / Волог. гос. пед. ун-т, Науч. центр эволюц. экологии, Волог. лаборатория ФГНУ ГосНИОРХ, Волог. отдел. ГБО РАН, НП Науч. центр эколог. исследований. - Вологда, 2005. - Ч. 2. - С. 48-50.

4. Жузе, А. П. Методика исследования / А. П. Жузе, А. И. Прокшина-Лавренко, В. С. Шешукова-Порецкая // Диатомовые водоросли СССР : ископаемые и современные / З. И. Глезер [и др.] ; под ред. З. И. Глезер [и др.]. - Л. : Наука, 1974. - Т. 1. - С. 50-79.

Summary

The paper discusses the results of the investigation of metaphytic community macro-and microstructure and its spatial and temporal dynamics. The changes in macrostructure of metaphyton: in the beginning of the vegetation season metaphyton constitutes of dense clear-cut bottom-originated mats, in the middle of the vegetation season dominates foam-like plankton-originated metaphyton. The changes in microstructure: bottom and periphyton algae dominance in the headstream replaces by plankton species dominance in the metaphyton when moving downstream. In the beginning and in the end of the vegetation season diatoms were the dominating algae in the metaphytic mat, in the middle of the vegetation season the role of other algae taxa increases.

Поступила в редакцию 13.04.06.