Работа

Видовой состав и распространение макрофитов по зонам эвтрофизации в озере Малые Сагаусты

Авторы: Булгакова Екатерина, Мурзина Екатерина,
Дворец пионеров и школьников им.Н.К.Крупской

Научный руководитель: Позднякова Татьяна Викторовна

г. Челябинск

ВВЕДЕНИЕ

Одним из основных компонентов экосистем являются озёрные макрофиты - крупные водоросли, мхи и сосудистые растения, развивающиеся в условиях водной среды и избыточного увлажнения, и обитающие как в воде, так и в прибрежной зоне (Вейсберг, 1999). Они составляют начальное звено в круговороте вещества и энергии как первичные продуценты организменног вещества, влияют на свойства воды, служат мощным биологическим фильтром в процессе самоочищения водоёмов.

Сегодня представляется очень важным накопление массового фактического материала по таксономическому составу макрофитов в озерах различного типа. Поэтому мы считаем, что выбранная нами тема актуальна, и результаты исследований могут быть использованы для биологического мониторинга состояния озер.

Цель работы: изучить видовой состав и характер распределения водной и прибрежной растительности в эвтотрофном озере Малые Сагаусты.

Задачи: 1) изучить пути эвтрофизации озер; 2) выявить видовой состав водных и прибрежных растений; 3) проследить характер распределения растений.

1.КРАТКАЯ ФИЗИКО-ГЕОГРАФИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА МЕСТА ИССЛЕДОВАНИЙ

Наши исследования проводились летом 1999 – 2000 г. на территории Сосновского района, относящегося к северной лесостепи. Объектом нашего исследования было озеро Малые Сагаусты, расположенное в 3-х км от восточного берега озера Касарги среди заболоченной местности. Озеро имеет отметку 220,1м над уровнем моря, состоит из 2-х частей: северной (длиной 150 м и шириной 100 м) и юго-западной ( длиной 250 м и шириной 200 м). Наибольшая глубина достигала 180 см. Дно озера илистое, слой ила местами доходит, по нашим данным, до 90 см. Вода имеет желтоватый цвет.

2. МЕТОДИКА РАБОТЫ

Для выявления характера распределения водной и прибрежной растительности в эвтрофном озере Малые Сагаусты мы использовали следующие методы исследования:

Полевые исследования : 1) Рекогнисцировочный метод использовался при описании прибрежной растительности. 2) При описании растительных сообществ озера применялась стандартная методика экологических профилей. Профили располагались перпендикулярно береговой линии, захватывали прибрежную полосу и протягивались до максимальной глубины. Затем определялся характерный для каждой зоны спектр растительных сообществ. Всего было проложено 10 профилей. 3) Сбор и гербаризация наиболее интересных и трудных для определения растений

Камеральная обработка материала: 1)изучение литературных источников по данной теме, 2)определение и описание растений, 3)обработка данных полевых исследований и оформление результатов, 4)обсуждение результатов.

4. МАТЕРИАЛЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ ПОЛЕВЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

4.1 Краткий литературный обзор

Как было показано Сукачёвым (1965), растительное сообщество в ходе своего развития меняет условия существования. Смена экологических группировок высших водных растений является классическим тому примером. Каждая зона водных растений подготавливает почву для надвигания следующей (5). Типичный ход сукцессии в озере – от олиготрофного с низкой продуктивностью к мезотрофному, где отмирающие органические остатки образуют уже достаточно мощные отложения, и далее к эвтрофному, высокопродуктивному. Скорость накопления донных отложений увеличивается, озеро мелеет, превращается в болото (2). Расположение любого водоема на этой непрерывной шкале от олиготрофного к эвтрофному называется его трофическим состоянием или уровнем эвтрофизации.

В ходе работы над темой, мы пронаблюдали явления, описаные в литературе по эвтрофизации озер. В юго-западной части исследуемого нами водоеме распределение растительности наблюдается следующим образом: на самом глубоком месте обитают подводные растения, ближе к берегам можно обнаружить пояс растений с плавающими листьями; их остатки образуют сапропелевый торф. Еще ближе к берегу расположен пояс высокорослых растений. Здесь идет образование настоящего торфа. С северного берега озеро зарастает путем образования сплавины. У берегов при этом поселяются растения с горизонтальными корневищами. Эти корневища образуют на воде плавучий ковер, на котором поселяются другие растения. Постепенно образовавшаяся сплавина занимает всю поверхность водоема. Отрывающиеся от ее нижней стороны куски отмерших растений падают на дно и также вызывают заторфовывание.

4.2. Флористический состав озера Малые Сагаусты и его анализ

Как было указано ранее, мы изучили состав макрофитов озера Малое Сагаусты. Одним из показателей, характеризующих структуру растительного сообщества, является его видовое разнообразие. Общее число семейств составило 16, по родам и видам растения распределились следующим образом: родов – 21, видов – 27. Наиболее разнообразно представлены злаковые ( 5 родов, 6 видов). Наибольшее количество видов в роду рдестов - 4. (Таблица 1)

4.3. Результаты исследований макрофитов по профилям

Подробное изучение флоры озера нами было проведено с использованием методики экологических профилей. Данные свидетельствуют, что число видов изменяется в зависимости от профиля, удаленности от берега и глубины водоема. Вероятно, это связано ёще и со степенью эвтрофизации. (Таблица 2)

Наиболее разнообразно растительность представлена на профилях VI, VIII, IX. Меньше всего на профиле X - 2 вида. На каждом профиле было выделено две группы растений – прибрежные и водные. Анализ данных по характеру распределения водных видов показывает: наиболее часто встречаются рдесты (блестящий, сплюснутый)–80%, рдест гребенчатый–60%; многие растения (ряска трехдольная, рдест плавающий и др. (всего 6 видов)) встречаются лишь на одном из профилей. Характер распределения прибрежной растительности: 6 видов из 15 – встречаются на одном профиле (Частуха подорожниковая, Мятлик болотный, Осока омская, Ежеголовник прямой и др.); часто встречаются (50%) – Щавель русский, Манник тростниковый, Манник большой.

4.4 Зонирование исследуемого водоёма по степени эвтрофизации

Исходя из данных, полученных на профилях, мы выделяем четыре хорошо просматриваемые зоны эвтрофизации озера:

I зона умеренной эвтрофизации (профили 1, 2, 3, 4). Она характеризуется небольшой (до 30 см) мощностью илового осадка и количественным разнообразием видового состава водных растений, функционированием родников.

II зона средней эвтрофизации (профили 5,6,7,8 ) занимает большую часть юго-западного участка озера. Здесь увеличивается слой ила, сапропеля и видовое разнообразие.

III зону можно назвать «мёртвой зоной» (северо-восточная часть озера). Здесь большое отложение ила и сапропеля (до 80см), местами совершенно отсутствует водная растительность (профиль 10). Встречаются островки сплавины.

IV зона - заросли тростника, где идёт образование сплавины. Объясняется это, возможно, рядом причин: наличием родников, близким расположением пастбища и сельскохозяйственных полей, что способствует большому поступлению органического вещества в северную часть озера. (Рис. 1)

ВЫВОДЫ

По результатам полевых исследований озера Малые Сагаусты сезона (июль - август 1999 - 2000 гг.) можно сделать следующие выводы:

1.Таксономический состав озера Малые Сагаусты представлен 16 семействами, 21 родами, 27 видами, наиболее богаты семейства: злаки - 6 видов и рдестовые - 4 вида. Флора водных растений представлена 13 видами, прибрежных - 15.

2.Среди зафиксированных растений отмечен редкий вид - кувшинка белая.

3.Видовое разнообразие и количество растений по профилям распределено неравномерно (от 13 на 8 профиле до 2 на 10 профиле). Это зависит от глубины водоема и удаленности от берега, степени эвтрофизации. В связи с этим, нами выделено 4 зоны эвтрофизации.

Осмотр озера Малые Сагаусты летом 2000 года показал, что процесс заболачивания его продолжается: расширилась площадь прибрежной растительности, затопленая водой. Новых видов растений не отмечено.

Из всего сказанного следует, что озеро Малые Сагаусты относится к эвтрофному водоему. Зарастание происходит одновременно двумя способами: путем накопления биогенных донных отложений и путём образования сплавины. Факты деградации озер, к сожалению, сегодня не редки. Отношение человека к природе играет в данном процессе не последнюю роль. Поэтому изучение проблемы эвтрофизации водоемов считается сегодня очень актуальным. Мы надеемся, что данные, полученные нами в ходе исследований водоема Малые Сагаусты, будут полезныи экологам, специалистам сельского хозяйства, учителям.

ЛИТЕРАТУРА

1. Вейсберг Е.И. Структура и динамика сообществ макрофитов озер Ильменского заповедника. - Миасс, 1999.

2. Кокин К.А. Экология высших водных растений. - Издательство Московского университета, 1982.

3. Новиков В.С.,Губанов И.А. Атлас-определитель высших растений.-М.:Просвещение, 1985.

4. Слинкин А. Озёра Сосновского и Чебаркульского районов.- Челябинск: Природа и мы, 1998, с.47.

5. Сукачёв В.Н. Проблемы фитоценологии. Том 3.- Ленинград : Избранные произведения, 1965.

приложения

Таблица 1

Систематический список флоры озера Малые Сагаусты

	Фенологическая фаза	Значение растения	Обычное местообитание
13. Семейство Рдестовые - Potamogetonaceae
Рдест гребенчатый Potamogeton pectinatus L.	06 - 07 плодоношение	удобрение, корневища - корм для свиней, уток; семена поедают рыбы	озёра, реки
Рдест плавающий Potamogeton natans L.	06 - 07 плодоношение	листья - корм мелкому скоту	озёра, пруды, реки, в медленно текучей воде на разной глубине
Рдест блестящий Potamogeton lusens L.	06 - 07 плодоношение	удобрение	реки, ручьи, пруды
Рдест сплюснутый Potamogeton compressus L.	06 - 07 плодоношение		реки, пруды

Таблица 2

Распределение макрофитов по профилям

Манник большой

Манник тростниковый

Мятлик болотный

Осока омская

Тростник обыкновенный

Щавель русский

Рдест блестящий

Рдест сплюснутый

Рдест гребенчатый

Рдест блестящий

Рдест сплюснутый

Рдест блестящий

Профиль IV

60 - 70 см

до 1 м

от 1 м и более

заросли

30%

единично

30%-40%

единично (1 пятно)

пятна, проек. Покрытие 30%-40%, в пятнах - 100%

возле тростника

прибрежная

растительность

у края

7 м от берега

конец мыса

вверху t воды 18 С