Новости

На правах, рукописи

ПИСЛЕГИНА Елена Васильевна

МОНИТОРИНГ ЗООПЛАНКТОНА ПЕЛАГИАЛИ ЮЖНОГО БАЙКАЛА

03.00.16-Экология

АВТОРЕФЕРАТ
диссертации на соискание ученой степени
кандидата биологических наук

Иркутск, 2005

Работа выполнена в Научно-исследовательском институте биологии при Иркутском государственном университете (г.Иркутск).

Научный руководитель:
     Кандидат биологических наук, старший научный сотрудник, Изместьева Любовь Равильевна

Официальные оппоненты:
     доктор биологических наук, профессор Стом Дэвард Иосифович ,
     Кандидат биологических наук, доцент Пенькова Ольга Геронимовна

Ведущая организация: Красноярский государственный аграрный университет

Защита состоится '21' октября 2005 г. в 15⁰⁰ часов на заседании диссертационного совета Д.212.074.07 при Иркутском государственном университете по адресу: 664000, г. Иркутск, ул.Сухэ-Батора, 5, Байкальский музей им.проф. М.М. Кожова (ауд. 219).

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке Иркутского государственного университета по адресу: 664000, г. Иркутск, бул. Гагарина, 24.

Автореферат разослан 15. 09. 2005

Общая характеристика работы

Актуальность исследований. Важнейшая задача водной экологии - это оценка состояния и прогнозирование возможных изменений водных экосистем под влиянием внешних факторов [Алимов, 2000]. Для этой цели применяются различные критерии, каждый из которых имеет свои достоинства и недостатки. Одним из подходов для оценки состояния может быть избран путь установления отклонения параметров сообществ и популяций слагающих их видов от фонового [Кожова, Бейм, 1993]. Установление фонового, т.е. нормального, естественного состояния экосистемы осуществляется в ходе проведения мониторинга, который может производиться как на нескольких, так и на одном участке исследования. В данном случае речь идет о режимных гидробиологических наблюдениях за состоянием планктона, которые проводятся в Южном Байкале с 1946 г. в районе пос. Большие Коты. Эти наблюдения являются частью комплексной программы исследования воздействия различных факторов на экосистему озера, выполняемой Научно-исследовательским институтом биологии при ИГУ. Теоретические разработки и выводы на основе анализа полученных фактических данных легли в основу концепции гидробиологического мониторинга, разработанной О.М.Кожовой. Наблюдения за состоянием Байкала в соответствии с этой концепцией продолжаются и сегодня. Однако, после 1980 г. разными исследователями использовалась только часть массива информации, накопленного за период 1981-2003 гг.

Актуальность представляемой работы заключается в анализе динамики численности и биомассы зоопланктона пелагиали Южного Байкала за 23 года (1981-2003 гг.) фоновых мониторинговых исследований. Такой анализ необходим для определения устойчивости экосистемы озера, т.к. зоопланктон играет одну из ключевых ролей в функционировании этой системы.

Цель и задачи исследования. По данным непрерывного ряда наблюдений в трофогенном слое пелагиали Южного Байкала установить уровень численности и биомассы зоопланктона и основных его представителей в период 1981-2003 гг., определить тенденции их изменения, выявить особенности межгодовой динамики. В соответствии с поставленной целью решались следующие задачи:

1. Ввести данные по зоопланктону за 1982-2003 гг. с первичных карточек в базу данных 'Планктон'.
2. Рассчитать среднегодовые и среднемноголетние значения численности и биомассы зоопланктона.
3. Определить характер и направленность изменений численности доминирующих видов - Epischura baicalensis и Cyclops kolensis, а также Cladocera и Rotifera за исследуемый период.
4. Проанализировать зависимость численности основных групп зоопланктона от температуры воды.
5. Путем сравнения полученных результатов с имеющимися литературными данными по предыдущему периоду наблюдений (1946-1980 гг.), определить тенденцию изменения среднегодовой биомассы зоопланктона за 58 лет непрерывных наблюдений (1946-2003 гг.) в Южном Байкале.

Научная новизна. Впервые установлены закономерности изменчивости численности и биомассы доминирующих видов и основных групп зоопланктона по данным многолетнего непрерывного ряда наблюдений с 1981 по 2003 г. Показано, что динамика численности основного компонента зоопланктона Байкала - Epischura baicalensis - не имеет выраженного тренда, а межгодовые колебания в значительной степени обусловлены изменениями температуры воды. Установлено существенное увеличение численности Cyclops kolensis, тесно связанное с возрастанием температуры воды. В целом, в 1981-2003 г. по сравнению с предыдущим периодом исследований (1946-1980 гг.) сообщество зоопланктона не претерпело существенных изменений.

Практическая значимость. Работа являлась частью комплексных исследований по госбюджетной теме Минобразования РФ 'Исследование структуры, функционирования, эволюции экосистем водоемов Байкальского региона' (? 3.13.03). Полученные результаты использованы для оценки состояния зоопланктона экосистемы Южного Байкала при выполнении работ по темам: 'Разработка порядка ведения мониторинга состояния непромысловых эндемичных видов водных животных и растений озера Байкал' (заказ Минприроды РФ ? 13/3 от 05.09.2003 г.); 'Оценка состояния планктонных сообществ открытого Байкала и параметров, характеризующих продуцирование и деструкцию органического вещества' (грант РФФИ ?01-04-97227); 'Изучение механизмов функционирования экосистемы озера Байкал' (грант РФФИ ? 02-04-49362); 'Создание эколого-информационной системы моделирования и прогнозирования состояния планктона озера Байкал' (грант Рособразования по научной отраслевой программе 'Развитие научного потенциала высшей школы' на 2005 г.); 'Массив данных по динамике планктона в озере Байкал за 60-лет: Исследование граней бриллианта Сибири' (ПЛАНКТОН ОЗЕРА БАЙКАЛ) / "The 60-year data set of plankton dynamics in Lake Baikal: Examining facets of the jewel of Siberia" (LAKE BAIKAL PLANKTON) (грант Национального Центра Экологического Анализа и Синтеза (NCEAS), США). Полученные результаты могут быть использованы при оценке состояния экосистемы оз.Байкал, в учебном процессе при чтении курсов лекций 'Байкаловедение', 'Общая гидробиология', 'Зоология беспозвоночных'.

Положения, выносимые на защиту.

• Диапазон изменчивости численности эпишуры, кладоцер и коловраток пелагиали Южного Байкала в слое 0-50 м в 1981-2003 гг. не изменился по сравнению с предыдущими десятилетиями, численность циклопа начала увеличиваться с конца 80-х годов прошлого века.
• Численность зоопланктона в слое 0-50 м положительно связана с температурой воды.
• Биомасса зоопланктона в исследуемом районе в слое 0-250 м в течение последних 58 лет колеблется вокруг своего среднемноголетнего значения, а ее межгодовые изменения не имеют направленного тренда.

Личный вклад автора. Автором лично введено в БД НИИ биологии более 65 тыс. записей первичных данных по зоопланктону с карточек обработчиков за период 1982-2003 гг. Автором проведена новая кодировка видового состава байкальского зоопланктона (773 записи) в соответствии с современной систематикой. Автором проведен анализ межгодовой, внутригодовой и сезонной динамики численности и биомассы зоопланктона, а также анализ возможных экологических факторов, оказывающих влияние на его развитие. С 2002 г. по настоящее время отбор проб проводится автором.

Апробация. Основные положения диссертации устно докладывались на семинарах НИИ биологии при ИГУ; в виде стендовых докладов: на Первом Международном симпозиуме 'Байкал. Современное состояние поверхностной и подземной гидросферы горных стран' (г. Иркутск, 2003 г.), на Международной конференции 'Научные основы сохранения водосборных бассейнов: междисциплинарные подходы к управлению природными ресурсами' (г. Улан-Удэ, 2004 г.), на Международной научно-технической конференции 'Наука и образование 2004' (Мурманск, 2004 г.).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 5 работ.

Объем и структура работы. Работа изложена на 165 печатных страницах, состоит из введения, 3 глав, выводов, списка литературы и приложений, содержит 42 рисунка, 12 таблиц. Список литературы содержит 366 источников, в том числе иностранных - 27.