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.

Объём 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.