- в летний период стабильно доминировали сине-зеленые водоросли;
- среди биогенных элементов наиболее подвижны нитратные и аммонийные формы азота, содержание которых подвержено значительным внутри- и межгодовым колебаниям с общей тенденцией его повышения в весенний период (таблица А.3).
А.9 Таким образом, для Куйбышевского водохранилища с точки зрения эвтрофирования наиболее характерны два периода:
- весенний, когда формируется потенциальный резерв биогенных элементов, определяющий дальнейший уровень развития гидробиоценоза;
- летний, когда наиболее ярко проявляется отклик экосистемы на сформировавшийся режим биогенных элементов.
Таблица А.3 - Изменчивость содержания (мг/л) отдельных форм азота, фосфора и углерода в Сусканском заливе Куйбышевского водохранилища
Показатель | Месяц отбора проб | 1982 г. (n=8) | 1983 г. (n=10) | 1984 г. (n=10) | 1985 г. (n=14) | 1986 г. (n=11) |
Азот нитратный | Май | - | 0,03-0,68 | Н/о-0,03 | 0,19-0,45 | 0,39-0,63 |
Август | 0,10-0,72 | 0,04-0,14 | Н/о-0,10 | Н/о-0,29 | Н/о-0,07 | |
Октябрь | - | 0,19-0,21 | 0,09-0,24 | 0,12-0,31 | - | |
Азот аммонийный | Май | - | 0,28-0,41 | 0,03-0,22 | - | 0,02-0,10 |
Август | 0,18-0,70 | 0,33-0,98 | 0,01-0,20 | Н/о-0,13 | Н/о-0,16 | |
Октябрь | - | 0,04-0,12 | 0,10-0,23 | Н/о-0,07 | - | |
Фосфор минеральный | Май | - | 0,01-0,03 | Н/о-0,02 | Н/о-0,05 | 0,01-0,02 |
Август | 0,01-0,05 | 0,02-0,07 | 0,08-0,11 | 0,02-0,08 | 0,02-0,06 | |
Октябрь | - | 0,02-0,04 | 0,03-0,06 | 0,02-0,08 | - | |
Углерод органический | Май | - | 6,7-14,2 | 7,7-11,5 | 7,5-13,9 | 3,8-5,7 |
Август | 8,3-22,6 | 9,0-18,3 | 7,7-16,9 | 4,0-7,5 | 4,2-8,5 | |
Октябрь | - | 11,4 | 10,1-14,3 | 5,0-7,0 | ||
Примечание - n - число ежедневных отборов проб; Н/о - не обнаружено. |
Приложение Б
(справочное)
(справочное)
Пример оценки уровня антропогенного эвтрофирования пресноводных экосистем
Б.1 Обобщение многолетней информации по количественным показателям развития фитопланктонных сообществ более 30 водоемов и водотоков России показало, что использование показателей, учитывающих главные факторы развития сообщества (плотность распределения значений общей численности, относительной численности доминирующего вида, сине-зеленых водорослей и их мода по наиболее часто встречаемому интервалу, частота обнаружения аномальных значений общей численности и кратность ее превышения и т.д.) позволяет классифицировать их по характеру отклика на воздействие и уровню эвтрофирования, проводить все операции сравнения (временные и пространственные) и проследить природные модификации эвтрофирующихся экосистем в динамике как на отдельных участках, так и на водном объекте в целом [11].
Для подтверждения вышеизложенного приводим в качестве примера интерпретацию результатов обработки информации по показателям развития фитопланктона отдельных водохранилищ и водотоков. Матрица исходных данных приведена в таблице Б.1.
Б.2 По результатам статобработки многолетней гидробиологической информации по количественным показателям структурной организации фитопланктонного сообщества были определены следующие статистические характеристики:
а) мода по наиболее часто встречаемым значениям:
- общей численности Моч, тыс. кл./мл;
- общего числа видов Мов;
- относительной численности доминирующего вида Мод, %;
- относительной численности сине-зеленых водорослей Мосз, %;
б) кратность превышения относительно моды высоких значений общей численности ;
в) плотность вариационного ряда по общей численности фито планктона По.
Таблица Б.1 - Исходные данные по приоритетным показателям развития фитопланктонных сообществ
Водный объект | Пункт наблюдений | Годы наблюдений | Сроки наблюдений | Общее число определений |
Оз. Кенон | Чита, в черте города и район сброса термальных вод | 1989-1993 | Май-сентябрь | 40 |
Водохранилище: | ||||
Иваньковское | Безбородово, Конаково | 1989-1992 | Май, июль, август | 36 |
Куйбышевское | Зеленодольск, Казань, Красное Тенишево, Набережные Челны, Чистополь, Лаишево, Ульяновск, Заовражные Каратам, Тетюши, Никольское, Чувашский Сускан, Тольятти | 1980-1990 | Май, июль, октябрь | 653 |
Саратовское | Зольное, Сызрань, Екатериновка, Балаково | 1985-1990 | Май, июль, октябрь | 382 |
Цимлянское | Красноярский, Жуковский, Волгодонск | 1984-1987 | Май-сентябрь | 61 |
Веселовское | Буденновский, Пролетарск, Новоселовка | 1981, 1988-1991 | Май, июнь, август, октябрь | 51 |
Река: | ||||
Дон | Волгодонск, Ростов, Колузаево, Азов, рук. Песчаный и Переволока | 1981-1994 | Апрель-октябрь | 287 |
Северский Донец | Белая Калитва, Каменск-Шахтинский, Краснодонецкий, Усть-Донецкий | 1981-1984 | Апрель-октябрь | 59 |
Нижняя Волга | Каменный Яр, Лебяжье, Астрахань | 1984-1990 | Май, июль, август, октябрь | 79 |
Санихта | Чкаловск | 1988-1990 | Май-октябрь | 18 |
Москва | Барсуки, Москва, Корзуново | 1981-1989 | Май-октябрь | 52 |
Печенга | Печенга | 1984-1992 | Май, июнь, август | 69 |
Ушаковка | Иркутск | 1987-1992 | Май, июль, сентябрь | 36 |
Колос-йоки | Выше устья | 1984-1992 | Май, июль, август | 115 |
Б.3 По величине относительной плотности вариационного ряда По и моды модального интервала Моч необходимо проводить предварительную классификацию изучаемой экосистемы по ее отклику на антропогенное воздействие (согласно таблице 7.1).
Б.4 Анализ статистических характеристик вариации численности фитопланктона на водоемах и водотоках, приведенных в таблице Б.2, позволил заключить, что По и Моч следует считать вполне достоверными характеристиками отклика на антропогенное воздействие. Так, например, чем больше По и ниже Моч, тем заметнее проявляется экологический регресс биоценоза в целом или его отдельных трофических уровней на реках Ушаковка и Колос-йоки.
Таблица Б.2 - Оценка эффекта антропогенного воздействия на пресноводные экосистемы по статистическим характеристикам общей численности фитопланктона
Водный объект, пункт | Статистическая характеристика | Экологическое состояние по В.А. Абакумову [12] | Эффект антропогенного воздействия | |
Моч | По | |||
Куйбышевское водохранилище, верхняя часть | 61,2 | 0,4 | Элементы экологического регресса | Антропогенное эвтрофирование |
Саратовское водохранилище | 22,3 | 1,5 | Антропогенное напряжение | -"- |
р. Волга, г. Астрахань | 10,8 | 4 | -"- | -"- |
р. Санихта, г. Чкаловск | 9,0 | 8 | -"- | -"- |
оз. Кенон, г. Чита | 1,2 | 45 | Элементы экологического регресса | Экологический регресс |
р. Москва, д. Барсуки | 0,9 | 84 | -"- | -"- |
р. Печенга, ст. Печенга | 0,5 | 86 | -"- | -"- |
р. Ушаковка, г. Иркутск | 0,26 | 169 | Экологический регресс | -"- |
р. Колос-йоки, выше устья | 0,10 | 172 | -"- | -"- |
Повышение значений Моч и снижение По указывает на преобладание эвтрофирующего эффекта антропогенного воздействия на р. Волга, Куйбышевском и Саратовском водохранилищах.
Низкие значения По и высокие Моч характеризуют, как правило, экосистемы с высоким уровнем антропогенного эвтрофирования.
Б.5 Результаты, приведенные в таблице Б.3, показывают, что использование совокупности таких статистических характеристик, как мода модального интервала вариационных рядов общей численности, общего числа видов, относительной численности доминирующего вида за вегетационный период и сине-зеленых водорослей в майском фитопланктоне и кратность превышения высоких значений общей численности относительно ее моды, позволило провести оценку состояния пресноводных экосистем по уровню их эвтрофирования.
Таблица Б.3 - Оценка уровня эвтрофирования по статистическим характеристикам структурной организации фитопланктонного сообщества отдельных водных экосистем
Водный объект, пункт | Статистическая характеристика | Уровень эвтрофирования | Экологическое состояние, по В.Л. Абакумову [2,12] | |||||
Моч | Мов | Мод | Мосз | По | ||||
Водохранилище: | ||||||||
Иваньковское | 0,9 | 11 | 83 | 50 | 134 | 30 | Средний | Экологический регресс донных биоценозов |
Куйбышевское, нижняя часть | 61,2 | 18 | 23 | 0 | 6 | 0,4 | Высокий | Антропогенное напряжение |
Саратовское | 22,3 | - | 55 | 0 | - | 2 | -"- | -"- |
Цимлянское | 4,0 | 18 | 38 | - | 16 | 12 | Средний | -"- |
Веселовское | 2,5 | 11 | - | - | 14 | 13 | -"- | Экологический регресс донных биоценозов |
Река: | ||||||||
Дон, г. Волгодонск | 3,7 | 20 | 20 | - | 13 | 14 | Низкий | Антропогенное напряжение |
Северский Донец, г. Белая Калитва | 2,2 | 22 | 20 | - | 7 | 20 | Низкий | Антропогенное напряжение |
р.п. Усть-Донецкий | 2,0 | 23 | 19 | - | 13 | 23 | -"- | с элементами экологического регресса |
Волга, с. Верхнее Лебяжье | 6,6 | 31 | 44 | 4 | 9 | -"- | Антропогенное напряжение |
Рассматривая в совокупности значения Мод, Моч и для экосистем, антропогенное воздействие на которые усиливает процессы антропогенного эвтрофирования, можно оценить его уровень в р. Волга у с. Верхнее Лебяжье как низкий, когда превышение высоких значений численности незначительное ( =4), а мода по относительной численности доминирующего вида менее 50 (Мод=44).
Резкое снижение значений По и повышение Моч и указывает на усиление эвтрофирования до среднего (Иваньковское вдхр.) и высокого (Куйбышевское и Саратовское вдхр.) уровней с элементами экологического регресса планктонных сообществ и экологическим регрессом донных ценозов.
Приложение В
(справочное)
(справочное)
Библиография
1 Хенденсон-Селлерс Б., Маркленд Х.Р. Умирающие озера. Причины и контроль антропогенного эвтрофирования.- Л.: Гидрометеоиздат, 1990. - 279 с.
2 Экологические модификации и критерии экологического нормирования. Труды международного симпозиума. СССР, Нальчик, 1-20 июня 1990 г. - Л.: Гидрометеоиздат, 1991. - 384 с.
3 Петрова Н.А. Сукцессии фитопланктона при антропогенном эвтрофировании больших озер. - Л.: Наука, 1990. - 200 с.
4 Методы биоиндикации и биотестирования природных вод. Под ред. В.А. Брызгало, Т.А. Хоружей. - вып. 2. - Л.: Гидрометеоиздат, 1989. - 276 с.
5 Сиренко Л.А. Эвтрофирование континентальных водоемов и некоторые задачи по его контролю// Научные основы контроля качества вод по гидробиологическим показателям. - Л; Гидрометеоиздат, 1981. - С. 137-154.
6 Сиренко Л.А. Физиологические основы размножения сине-зеленых водорослей в водохранилищах. - Киев: Наук. думка, 1972. - 203 с.
7 РД 52.24.309-2004 Методические указания. Охрана природы. Гидросфера. Организация и проведение режимных наблюдений за загрязнением поверхностных вод суши на сети Росгидромета. - М.: Метеоагентство Росгидромета, 2005. - 129 с.
8 РД 52.24.354-94 Охрана природы. Гидросфера. Методические указания. Организация и функционирование системы специальных наблюдений за состоянием поверхностных вод суши в районах разработки месторождений нефти, газа и газоконденсата. - СПб.: Гидрометеоиздат, 1995. - 47 с.
9 РД 52.24.508-96 Охрана природы. Гидросфера. Методические указания. Организация и функционирования подсистемы мониторинга состояния трансграничных поверхностных вод суши (в печати).
10 РД 52.18.263-90 Охрана природы. Гидросфера. Организация и порядок проведения наблюдений за содержанием остаточных количеств регуляторов роста растений и основных токсичных продуктов их разложения в объектах природной среды. М., 1990. - 68 с.
11 РД 52.24.564-96 Охрана природы. Гидросфера. Биологические методы оценки загрязненности пресноводных экосистем (в печати).
12 Руководство по гидробиологическому мониторингу пресноводных экосистем/Под ред. В.А. Абакумова. - СПб.: Гидрометеоиздат, 1992. - 318 с.
13 Методические рекомендации по дистанционным методам контроля качества поверхностных вод суши. - вып. 1, 3. - Ленинград: Гидрометеоиздат, 1987 и 1989. - 32 с. и 47 с.
14 Временные методические указания гидрометеорологическим станциям и постам по отбору, подготовке проб воды и грунта на химический и гидробиологический анализ и проведение анализа первого дня. - М.: Гидрометеоиздат, 1983. - 27 с.
15 Р 52.24.353-94 Рекомендации. Отбор проб поверхностных вод суши и очищенных сточных вод. - М: Гидрометеоиздат, 1995. - 28 с.
16 Руководство по химическому анализу поверхностных вод суши/Под ред. А.Д. Семенова. - Л.: Гидрометеоиздат, 1977. - 534 с.