Реферат на тему:

Фунціональні показники занурених рослин водосховищ різних гідрологічних
та гідрохімічних умовах.

Водний режим є одним з основних факторів, що визначають
структурно-функціональні особливості біоти. Ці ж фактори обумовлюють
склад та властивості води. Ми дослідили інтенсивність фотосинтезу
занурених рослин та гідрохімічні показники середовища на верхній
частині Канівського водосховища при різних режимах рівня та витрат води
через греблю Київської ГЕС.

Екосистема верхньої ділянки Канівського водосховища включає основне
русло та елементи придаткової мережі: рукави, стариці, заплавні водойми
та затоки. Якість води в них в значній мірі залежить від роботи
Київської ГЕС, яка працює у двохпіковому режимі ( 2 попуски на добу
-ранковий та вечірній). Коливання рівня води залежить від величини її
витрат в період попусків та відстані від ГЕС униз за течією. Другою
особливістю верхньої ділянки водосховища є антропогенне навантаження за
рахунок стічних вод промислових та побутових підприємств м. Києва
(Оксиюк , Тимченко і др., 1998 р.)

Дослідження проводились в пік вегетації занурених рослин ( в червні —
вересені) у 1996-2000 рр. в затоках: Десенка, Оболонь, Собаче гирло,
русловій частині водосховища та протоці озера Безіменного. З цією метою
нами були вибрані дослідні ділянки, що заросли зануреними рослинами.
Інтенсивність фотосинтезу занурених рослин визначали методом Н.Г.
Астаповича (1972 ) та Т.М. Покровської (1976), перифітону на рослинах
– за (Кузько, 1988 ), фітопланктону — методом прозорих та темних склянок
(Винберг , 1960). Гідрохімічні показники вмісту органічних та біогенних
речовин визначали за стандартними методиками (Алекін, 1973). Зміни
рівня води реєстрували протягом доби.

Завдяки різній гідрологічній ситуації у літні періоди (1999 та 2000
рр.), склалися експериментальні умови, які дали можливість розкрити
існуючий зв(язок між факторами впливу гідрологічного та
гідрохімічного режиму на розвиток занурених рослин та наступними
змінами в їх продукційних характеристиках.

Літо у 1999 р. було теплим. Температура води протягом трьох літніх
місяців коливалась в межах 23-26( С. Опадів майже не було. Амплітуда
коливань рівня води за рахунок невеликих витрат її через греблю
Київської ГЕС на дослідних ділянках становила лише 33-40 см. Занурені
рослини вегетували в основному на глибині 30-50 см.

У 2000 р. літо було також теплим, але зі значними опадами, що вплинуло
на наповнення водосховища. Коливання рівня на мілководних ділянках у
період великих витрат води через греблю Київської ГЕС досягали 70-80 см.
Температура реєструвалась в межах 19-22( С, тільки в окремі дні
піднімаючись до 24( С. Різниця в температурному режимі в спільнотах
занурених рослин та на ділянках без рослин вдень складала 0,5( С, вночі
— 1(С. Занурені рослини вегетували на властивих їм ділянках на значно
більшій глибині.

У 1999 р. як і в 2000 р. вміст кисню у воді серед занурених рослин у
світлову частину доби був значно вищим, ніж на ділянках без рослин
(див.рис). В добовій динаміці кисневого режиму на ділянках без рослин
при різних коливаннях рівня води був відсутній характерний максимум у
денний час та мінімум уночі. Це пояснюється тим, що в період ранкового
попуску через греблю Київської ГЕС на ці ділянки надходила вода,
збіднена киснем. Між попусками відзначалось закономірне підвищення
вмісту кисню не тільки у денний, але і в нічний час за рахунок витоку
води із заростей на фазі зниження її рівня.

Рис. Функціональні показники рдесника пронизанолистого в залежності від
кисневого режиму та рівнів води в серпені 1999 та 2000 рр. 1 — валовий
фотосинтез, 2 — деструкція рдесника пронизанолистого, 3 — вміст кисню на
ділянках без рослин, 4 — вміст кисню у заростях рослин, 5- рівень води.

Серед занурених рослин добова динаміка кисню мала інші закономірності і
залежала від коливання рівня води. У 1999 р. вміст кисню в період
ранкового попуску серед занурених рослин збільшувався не набагато. На
фазі зниження рівня води величини його піднімались за рахунок
фотосинтезу автотрофів. Максимальні величини реєструвались о 16 годині
при найменшому рівні води в проміжках між попусками. Мінімальна
кількість відмічалась у передранкові години між нічним та денним
попусками. Кількість вуглекислоти у цей період досягала 15 мг/л, а у
денні години вона була відсутня. Величина рН коливалася в межах
7,2-9,0.

У 2000 р. концентрація кисню серед рослин в період ранкового попуску
(див. рис.) зменшувалась. Мінімальні величини спостерігались при
максимальному рівні води. Потім, на фазі спаду рівня кількість кисню
досягала попередніх величин. В денний час вуглекислий газ реєструвався у
невеликій кількості, рН коливався в межах 7,6-8,4..

Вміст органічної речовини, що оцінювався за біхроматним окисленням, на
початку літа 1999 р. був високим і досягав 50 мг О /л. Серед спільнот
занурених рослин, як і на ділянках без рослин концентрація органічної
речовини до кінця серпня зменшувалась за рахунок окислювальних процесів,
що відбувалися при високих температурах води та задовільному кисневому
режимі. Така ж динаміка була характерна для амонійного та нітритного
азоту. Вміст нітратів навпаки збільшився за рахунок інтенсивних
процесів нітрифікації. В русловій дилянці серед занурених рослин він
досягав 1,7 мг N/л, в затоці — до 0,4-0,8 мг N/л.

Динаміка органічної речовини у 2000 р. була іншою. Концентрація БО
коливалась в незначних межах — 33-38 мг О /л серед занурених рослин та
22-24 мг О/л на ділянках без рослин. Такі ж закономірності в динаміці
були характерні для амонійного азоту (0,2-0,35 мгN/л) та фосфору
(0,12-0,14 мг Р/ л). Вміст нітратів, навпаки, знизився майже до нуля,
що можна пояснити поглинанням їх зануреними рослинами як найбільш
засвоюваної форми азоту (Смирнова, 1988).

Аналіз гідрохімічних досліджень дав змогу виявити зв(язок з
гідрологічними факторами та продукційними характеристиками занурених
рослин. Так, у 1999 році фітомаса занурених рослин на дослідних
ділянках складала у середньому 0,6 кг/м2, у 2000 р. ( досягала 3,5
кг/м2 сирої маси. Для розкриття цих закономірностей ми вивчили
продукційні характеристики занурених рослин методом визначення їх
фотосинтезу. З літератури відомо (Кокин, 1982, Эйнор, 1993), що
фотосинтез занурених рослин протягом світлого часу доби змінюється,
тому ми визначили його у різні періоди доби. Результати досліджень
відображені на рисунку.

Валовий фотосинтез у рдесника пронизанолистого, як в затоці, так і в
русловій частині водосховища, в першій половині доби був максимальним.
Відношення А/R досягало 4. У другій половині доби деструкційні процеси
були або урівноважені з продукційними, або перевищували їх. Результати
дослідів, проведених з іншими рослинами (різухою морською та елодеєю
канадською) підтвердили закономірності, отримані раніше.

У 2000 році валовий фотосинтез у рдесника пронизанолистого був майже
удвічі вищим, ніж у минулому році. У першій половині доби значення
валового фотосинтезу були максимальними. У другій — ці величини були
меншими, але продукційні процеси перевищували деструкційні протягом
усієї світлової частини доби. Відношення А/R складало 2,6 та 1,6.
Враховуючи те, що органічна речовина занурених рослин, як правило,
продукується з 8 до 18 години (Покровская, 1976), ми розрахували
кількість її за цей період у рдесника пронизанолистого та різухи
морської. Кількість органічної речовини у 1999 р. в середньому
складала 52-55% їх добової продукції. У 2000 р. ці величини у рдесника
пронизанолистого досягли 80% їх добової продукції.

Зміни інтенсивності фотосинтезу занурених рослин протягом доби
порівнювали з гідрохімічними показниками середовища. У 1999 р. значні
величини валового фотосинтезу занурених рослин у першій половині
світлої частини доби були зумовлені течією в період ранкового попуску
(Gessner,1959), наявністю вуглекислоти (до 15 мг л), рН нижче 8 та
достатньою кількістю біогенних речовин. У другій половині світлової
частини доби, поглинувши вугільну кислоту, занурені рослини почали
використовувати бікарбонати (Шиян, Мережко, 1972), виділяючи в воду
кисень. При цьому у воді відбувалась зміна карбонатної рівноваги, рН
підвищувався. За цих умов процеси фотосинтезу занурених рослин, як
відомо з літератури (Потапов,1956 ), уповільнювались, а потім, при
збільшенні рН, і зовсім призупинялись. Рослини мало поглинали біогенні
речовини і не могли протидіяти необмеженому розвитку зелених нитчастих
водоростей. Незважаючи на високі температури влітку 1999 р., що
негативно впливали на розвиток та продукційні характеристики нитчастих
водоростей (Величко,1982), фітомаса їх перевищила фітомасу занурених
рослин у 1,5-3,0 рази. За цих умов занурені рослини, оповиті нитчастими
водоростями, в серпні почали відмирати, продукти їх розпаду включались
в екосистемний кругообіг.

У 2000 р. високі величини валового фотосинтезу були зумовлені течією під
час ранкового попуску, зниженням вмісту кисню, наявністю невеликої
кількості у воді вуглекислоти та рН 7,6-8,4. Всі ці умови стимулювали
фотосинтез занурених рослин протягом світлової частини доби.
Незважаючи на постійні зливи влітку, які покращують умови біогенного
живлення водоростей ( Fitzgerald, 1969,Appligate, McCord, 1974),
значного розвитку їх в цей період, не спостерігалось. Як відомо з
літератури (Любимов, 1935, Покровская, 1976, Bolas, Lung, 1974),
лімітуючим фактором для нитчастих водоростей є азот, який міг би
вилучатися з води та накопичуватись зануреними рослинами. Тобто, за цих
умов рослини активно поглинали біогенні речовини, надовго виключаючи їх
з кругообігу та стримували б розвиток нитчастих водоростей.

Список літератури

17. Оксиюк О.П., Тимченко В.М., Давыдов О.А. и др. Состояние экосистемы
Киевского участка Каневского водохранилища и пути его регулирования. –
К.: Ин-т гидробиологии НАНУ, 1999. – 60 с.

Похожие записи