Изменение показателей
зоопланктона КУРШСКОГО ЗАЛИВА
в период «гиперцветения»
СИНЕЗЕЛЕНЫХ ВОДОРОСЛЕЙ
Куршский залив является гиперэвтрофным водоемом
и испытывает значительную антропогенную нагрузку:
периодически на акватории залива отмечаются
«гиперцветения» при массовом развитии потенциальнотоксичных
синезеленых водорослей. Были рассмотрены
различные показатели зоопланктона (доля мертвых особей,
аномалии на видовом и популяционном уровне) в год, когда
«гиперцветения» не отмечалось и в год, когда оно
наблюдалось. Массовое развитие синезеленых водорослей
неблагоприятно сказывалось на экологическом состоянии
зоопланктона Куршского залива. В период «гиперцветения»
в июле-сентябре в зоопланктоне наблюдалось повышенное
содержание мертвых особей и различные патологии
на видовом и популяционном уровне, что свидетельствует
о неблагоприятном состоянии экосистемы Куршского залива
в этот период. Полученные показатели отражают состояние
водоема и могут успешно использоваться для оценки его
экологического состояния и изучения влияния массового
развития синезеленых водорослей на зоопланктон.
Введение
К
уршский залив – крупная мелководная
пресноводная лагуна (площадь 1584
км2, объем 6,2 км3, глубина 3,8 м) Балтий
ского моря, подверженная сильному антропогенному
воздействию. Продолжающееся
эвтрофирование залива провоцирует «гиперцветения»
воды при массовом развитии
синезеленых водорослей, биомасса которых
в отдельные годы значительно превышает
уровень, обуславливающий вторичное
за гряз нение водоема [1] (рис. 1).
В последние годы случаи «гиперцветения»
участились. В период «гиперцветения», в
июле-сентябре, развиваются потенциально
токсичные виды фитопланктона, биомасса
которых в различные годы составляет до
22–89% суммарной биомассы фитопланктона
[2]. Рядом исследователей были обнаруÀ.Ñ.
Семенова*,
аспирант заочной
аспирантуры
Института биологии
внутренних вод
(ИБВВ РАН),
младший научный
сотрудник
лаборатории
гидробиологии
Атлантического
научно-исследовательского
института
рыбного хозяйства
и океанографии
(АтлантНИРО)
жены в воде Куршского залива токсины
синезеленых водорослей [3, 4]. Этот факт
свидетельствует о том, что ряд водорослей
залива может представлять угрозу для гидробионтов
и человека, поскольку данные
водоросли способны продуцировать токсины.
«Гиперцветение» является одним из
мощнейших неблагоприятных факторов,
действующих на экосистему Куршского
залива [5]. Массовые скопления синезеленых
водорослей могут угнетающе действовать
на зоопланктон, вызывая его гибель [6,
7]. Антропогенное воздействие на водоемы
оказывает влияние на все группы гидробионтов,
следовательно, любая из них в той или
иной степени может быть использована для
оценки экологического состояния водных
объектов. В целом ряде работ показано
успешное использование для этих целей зоопланктона
[8-12].
Цель исследования – изучить влияние «цветения»
синезеленых водорослей на зоопланктон
Куршского залива.
Материалы и методы исследования
И
сследования зоопланктона Куршского
залива проводили в вегетационные
периоды (с апреля по ноябрь), отличающиеся
наличием «гиперцветения»: в 2007 г.
оно не отмечалось, в 2008 г. – наблюдалось.
В центральной части водоема исследования
проводили ежемесячно с апреля по ноябрь
на 6 станциях стандартных наблюдений
АтлантНИРО.
В переходной прибрежной зоне пробы отбирали
через 7–14 дней на одной станции, расположенной
в 500 м от берега в районе научно-исследовательской
базы АтлантНИРО.
Пробы собирали батометром Ван-Дорна объемом
6 л с глубин 0.5, 1.5 и 3.0 м.
* Адрес для корреспонденции: a.s.semenowa@rambler.ru
2
А.С. Семенова // ВОДА: ХИМИЯ И ЭКОЛОГИЯ №9, сентябрь 2009 г. с. 2-6.
Стр.1
Для концентрации зоопланктона использовали
планктонную сеть с мельничным газом
№70. Сразу после отбора проб с целью дифференциации
зоопланктона на живой и мертвый
осуществлялось его окрашивание анилиновым
голубым красителем [13, 14].
Окрашивание производилось на борту судна,
что исключало дополнительную гибель зоопланктеров
в результате транспортировки
проб. После окрашивания пробы зоопланктона
промывались и фиксировались по стандартной
методике 4%-ым формалином с
сахарозой [15]. Обработка проб осуществлялась
стандартным счетным методом [16, 17],
при этом живые (неокрашенные и частично
окрашенные) и мертвые (полностью окрашенные)
зоопланктеры учитывались отдельно
[14]. Всего за период исследования
было собрано более 500 проб зоопланктона.
Результаты и их обсуждение
а исследуемый период в планктоне было
обнаружено 66 видов и подвидов зоопланктона;
наибольшим числом видов
были представлены коловратки. По численности
в период исследования доминировали
Keratella cochlearis (Gosse), Keratella quadrata
(O. F. Müller), Chydorus sphaericus (O. F.
Müller), Eubosmina coregoni Baird, Mesocyclops
leuckarti (Claus) и науплии Copepoda.
Наибольшая численность в период исследования
была у Copepoda, меньшую численность
имели Cladocera и Rotatoria. Средние
за вегетационный период численности зоопланктона
в прибрежной и центральной частях
водоема в оба года исследований были
близки. По биомассе домини ровали AsplanЗ
chna
herricki De Guerne, E. coregoni, Ch. sphaericus,
Daphnia galeata G. O. Sars, Diapha nosoma
mongolianum Ueno, Eudiaptomus graci -
loides Lilljeborg и M. leuckarti. Ветвисто усые
ракообразные преобладали в зоопланктоне,
меньшую долю в биомассе составляли веслоногие
ракообразные, биомасса коловраток
была незначительна. В 2008 году по сравнению
с 2007 годом средние за вегетационный
период значения биомассы в прибрежной
зоне увеличились в 1,7 раз, а в центральной
части водоема – в 2,1 раза.
Рис. 1. «Цветение» Куршского залива.
Доля мертвых зоопланктеров от численности
и биомассы зоопланктона изменялась как в
пространственном отношении по станциям,
так и в течение вегетационного периода.
Наибольшая относительная численность и
биомасса мертвого зоопланктона в центральной
части водоема отмечались на станции 7,
наименьшая – на станции 12. Станция 12 расположена
в центральной, подверженной сильному
влиянию речного стока, части залива, в
отличие от других станций, расположенных в
южной части залива, где донные осадки представляют
богатые органическими веществами
илы, отсутствует заток морской воды, слабо
сказывается речное влияние и, соответственно,
наиболее сильно выражены процессы
эвтрофирования и «цветения» воды.
В центральной части водоема в 2007 г. наблюдалось
чередование периодов снижения и возрастания
доли мертвых зоопланктеров от
численности и биомассы зоопланктона.
Наиболь шая относительная численность и
биомасса мертвого зоопланктона отмечались
в апреле, июне и августе. Средние за вегетационный
период численность и биомасса мертвых
зоопланктеров составляли соответственно
2,0±1,2% и 2,1±1,7% от численности и
биомассы зоопланктона. В прибрежной части
водоема в 2007 году повышенное содержание
мертвых особей наблюдалось в марте-апреле
и в начале июня. Средние за вегетационный
период численность и биомасса мертвых зоопланктеров
были в 2 раза выше, чем в открытой
части водоема и составляли соответственно
4,6±2,7% и 4,8±4,2% от численности и
биомассы зоопланктона.
В 2008 г. в центральной части залива доля
мертвых особей от численности зоопланктона
непрерывно возрастала вплоть до сентября,
а затем несколько снижалась. Доля
мертвых зоопланктеров от биомассы зоопланктона
непрерывно возрастала с апреля
по октябрь. Средние за вегетационный
период численность и биомасса мертвых
зоопланктеров составляли 6,1±4,0% и
6,2±6,4% от численности и биомассы зоопланктона,
соответственно. В прибрежной
зоне в 2008 году повышенное содержание
Вопросы экологии
3
Стр.2
Рис. 2. Нормальная особь Bosmina coregoni Baird (A) и аномальная
особь с наростом (Б).
мертвых особей в зоопланктоне отмечалось
в апреле, июне и с августа по сентябрь
включительно. Средние за вегетационный
период численность и биомасса мертвых
зоопланктеров незначительно отличались
от аналогичных показателей в открытой
части и составляли 6,8±4,9% и 4,7±4,4% от
численности и биомассы зоопланктона,
соответственно.
Высокая доля мертвых особей в начале вегетационного
периода, скорее всего, связана с
гидрологическими факторами: в этот месяц
наблюдается активное ветровое перемешивание
вод залива, а также может объясняться
низкой температурой воды, недостатком
пищи и сезонной сукцессией зоопланктона.
Повышенное содержание мертвых особей в
летне-осенний период может быть связано с
массовым развитием фитопланктона, среди
которого велика доля потенциально токсичных
видов [2, 5]. Возможное влияние токсинов
подтверждается тем, что в 2008 г., когда
отмечалось «гиперцветение» вод залива
синезелеными водорослями, средняя доля
мертвых зоопланктеров от численности и
биомассы живых в центральной зоне залива
в июле-октябре составляла 9,4% и 10,2%
соответственно и была 5-6 раз выше, чем в
аналогичный период 2007 г. – 1,9% и 1,8%,
соответственно. В прибрежной зоне залива с
июня по сентябрь 2007 года средняя доля
мертвых зоопланктеров от численности и
биомассы живых составляла 2,8% и 2,0%,
соответственно, а в 2008 году она возросла в
3 раза – до 8,2% и 5,4%, соответственно.
В период исследования у зоопланктеров
Куршского залива были выявлены аномалии,
визуально зафиксированные в процессе
обработки проб: бледная окраска особей, раскрытые
створки и опухолеобразные наросты
у Cladocera (рис. 2), распавшиеся колонии у
представителей p. Conochilus.
Наибольшая встречаемость аномалий была
выявлена в июле-сентябре, когда наблюдается
«гиперцветение» вод залива потенциально
токсичными синезелеными водорослями. В
этот же период отмечалось большое число
эфиппиальных самок, свободных эфиппиев
и абортированной молоди Cladocera (рис. 3).
В 2008 г., когда отмечалось «гиперцветение»
вод залива синезелеными водорослями, средняя
доля свободных эфиппиев Daphnia в
центральной части залива была в 1,8 раз
больше, чем в 2007 г. В переходной прибрежной
зоне залива в момент массового развития
синезеленых водорослей в июне 2007 г.,
когда доля мертвых особей зоопланктона от
численности и биомассы составляла – 36 % и
46 %, соответственно, численность свободных
эфиппиев возрастала в 15 раз по сравнению
с остальным периодом года. Суммарная
численность абортированной молоди Cladocera
в центральной части в 2008 г. была в 85
раз выше, чем в 2007 г., тогда как в прибрежной
части только в 1,5 раза выше.
Рис. 3. Абортированная молодь массовых видов Cladocera
Куршского залива: Daphnia (A), Diaphanosoma (Б), Bosmina (B)
и Chydorus (Г).
4
А.С. Семенова // ВОДА: ХИМИЯ И ЭКОЛОГИЯ №9, сентябрь 2009 г. с. 2-6.
Стр.3