ОСНОВНЫЕ ИТОГИ ИССЛЕДОВАНИЙ ЭКОЛОГИЧЕСКОГО

СОСТОЯНИЯ ВОДНЫХ ОБЪЕКТОВ БАССЕЙНА РЕКИ ИРТЫШ

О.П. Баженова

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Омский государственный аграрный университет имени П.А.Столыпина»

Рассмотрены этапы исследований экологического состояния водных объектов бассейна среднего течения реки Иртыш в ХХ–ХХI вв. методами биоиндикации с использованием показателей развития фитопланктона. Приведены основные итоги альгологических исследований кафедры экологии, природопользования и биологии Омского ГАУ.

Ключевые слова: биоиндикация, фитопланктон, водные объекты, река Иртыш.

O.P. Bazhenova

The main research results of the ecological state of water bodies of the Irtysh River Basin

Federal State Budgetary Educational Institution of Higher Education

The article considers the research stages of the ecological state of the middle reach water bodies of the Irtysh River Basin in the XX–XXI centuries by bioindication methods using indicators of phytoplankton development. The author resumes the main results of the algological researches of the Department of Ecology, Natural Management and Biology of the Omsk State Agrarian University.

Keywords: bioindication, phytoplankton, water bodies, Irtysh river.

Альгологические исследования рек и озер Омского Прииртышья ведутся регулярно с середины прошлого века. Глубокое и всестороннее изучение водорослей Иртыша, его притоков и озер бассейна началось в 50-е годы ХХ века благодаря работам группы ученых из Омского медицинского института, возглавляемой А.П. Скабичевским – крупнейшим советским альгологом. Основное внимание при этом уделялось санитарно-биологическому состоянию разнообразных водных объектов бассейна среднего Иртыша: самой реке, её притокам, многочисленным прудам и озерам Омского Прииртышья. В результате этих работ подробно изучено водорослевое население бассейна среднего Иртыша, как планктона, так и обрастаний, охарактеризованы сезонные изменения фитопланктона и фитобентоса Иртыша у Омска и влияние на них стоков города, исследован фитопланктон и фитобентос основных притоков среднего и частично нижнего течения Иртыша, крупных озер и прудов региона. По данным многолетних исследований был составлен систематический список альгофлоры Омского Прииртышья, включающий 1002 таксона рангом ниже рода. Тщательное изучение альгофлоры бассейна Иртыша привело также к открытию в ее составе нескольких новых для науки (или для Сибири) видов диатомовых и зеленых водорослей [1, 2].

На основании детального изучения биологии водорослей различных рек и озер А.П. Скабичевский обсудил некоторые важные понятия планктонологии и рассмотрел условия формирования речного фитопланктона [3].

В настоящее время эти сведения о водорослях Иртыша, водоемов и водотоков его бассейна, полученные в период относительно низкой антропогенной нагрузки, до зарегулирования реки каскадом водохранилищ в верхнем течении (Казахстан), строительства крупных промышленных комплексов и освоения целинных земель в ее бассейне, имеют неоспоримо важное значение как фоновые данные для биомониторинга.

Позднее, в связи с отъездом А.П. Скабичевского из Омска, эти работы прекратились. С 1998 г. и по настоящее время изучение фитопланктона разнообразных водных объектов Омского Прииртышья проводится на кафедре экологии, природопользования и биологии Омского государственного аграрного университета им. П.А. Столыпина под руководством автора статьи. Материалы исследований послужили основой для многочисленных публикаций, в которых приводятся сведения о видовом составе, структуре и сезонной динамике фитопланктона среднего Иртыша в условиях зарегулированного стока, оценивается качество воды в реке и её притоках и определяются основные направления изменений экосистемы среднего Иртыша при возросшем антропогенном воздействии [4, 5, 6, 7].

В первую очередь, данные альгологических исследований позволили установить современный трофический статус верхнего и среднего течения Иртыша, определить основные направления изменения его экосистемы в условиях зарегулированного стока. Было установлено, что река Иртыш относится к категории природных объектов с сильно преобразованными экосистемами, дальнейшее усиление антропогенного воздействия на реку несет весьма ощутимую угрозу всей её экосистеме и может привести к катастрофическим последствиям. Эвтрофный статус реки и преобладание в составе фитопланктона среднего течения цианобактерий (синезеленых водорослей) послужило основой при выборе проекта низконапорного гидроузла в районе города Омска, предназначенного предотвратить угрозу истощения водных ресурсов Иртыша.

За прошедшие годы впервые проведены исследования центрических диатомовых водорослей из планктона водных объектов Омского Прииртышья на электронном сканирующем микроскопе, что позволило составить их новый список, включающий 30 видов из 11 родов. В результате этих работ выявлено 14 новых для региона видов центрических диатомей. Наибольшее число видов центрических диатомовых водорослей (14) обнаружено в планктоне реки Иртыш [8].

Впервые со времени относительно невысокой антропогенной нагрузки на водные объекты бассейна среднего Иртыша (середина ХХ века) проведены систе-матические исследования видового состава, структуры и обилия фитопланктона притоков среднего Иртыша. Выявлены доминирующие виды, составлен таксоно-мический список, включающий 560 видовых и внутривидовых таксонов. Впервые изучена круглогодичная динамика численности и биомассы фитопланктона ниж-него течения реки Оми, определен трофический статус и качество воды притоков среднего Иртыша. Выявлено 316 новых для Омского Прииртышья видовых и внут-ривидовых таксонов водорослей и цианобактерий [9].

В сезонной динамике фитопланктона нижнего течения реки Оми выявле-ны несколько пиков развития. Максимум развития фитопланктона наблюдается в конце лета–начале осени и обусловлен интенсивной вегетацией цианобактерий и мелкоклеточных хлорококковых водорослей. Выраженные сезонные и межгодовые колебания обилия фитопланктона отражают изменения гидрологического режима и высокий уровень эвтрофирования реки.

Притоки среднего Иртыша подвержены антропогенному эвтрофированию и загрязнению легкоокисляемыми органическими веществами. Согласно концепции экологических модификаций, экосистемы рек Оми и Уя находятся в состоянии антропогенного экологического напряжения, рек Тары, Шиша и Оши – в состоянии экологической модуляции. Современное состояние и направление изменений экосистем притоков среднего Иртыша в целом негативны, что требует пристального внимания государственных органов при разработке схем водопользования в их бассейнах [9, 10].

В 2008–2010 годах были впервые проведены систематические исследования фитопланктона водоёмов г. Омска. Установлен таксономический состав и структура фитопланктона, выявлены доминирующие виды, составлен аннотированный список водорослей и цианобактерий, включающий 363 вида и разновидности, из них 76 новых для Омского Прииртышья. Установлены закономерности сезонной и межгодовой динамики обилия фитопланктона, определён трофический статус и дана оценка качества воды городских водоёмов по показателям развития фитопланктона [11]. В рамках проведенной работы в озере Соленом (г. Омск) обнаружена уникальная цианобактерия Arthrospirafusiformis (Woronich.) Komárek et Lund, являющаяся источником протеинов и ряда биологически активных веществ. Запасы фитомассы артроспиры в озере имеют промышленное значение. К настоящему времени озеро Соленое – единственный известный в России источник этого ценного возобновляемого биоресурса [12].

В последние годы также были проведены исследования фитопланктона и оценка экологического состояния разнотипных озер региона [13, 14]. Струк-тура, состав и обилие фитопланктона обследованных озер свидетельствуют о напряженном состоянии их экосистем. Во многих озерах отмечены структурные изменения фитопланктона, характерные для антропогенного эвтрофирования. Уровень развития фитопланктона в озерах мало зависит от их географического расположения, в любой зоне Омской области – с севера до юга – можно встретить озера различного трофического уровня и класса качества воды. Экологическое состояние озер зависит, в основном, от уровня антропогенного воздействия, то есть степени использовании озер в рекреационных или иных хозяйственных целях. На озерах с высоким уровнем рекреации и хозяйственного использования чаще всего отмечается «цветение» воды, интенсивная вегетация цианобактерий, в том числе потенциально токсичных видов, и иные негативные явления. В озерах Калач, Петровское, Жарылдыколь, Байгунда, Батаково в настоящее время вегетация цианобактерий превышает уровень, рекомендуемый ВОЗ для рекреационных водоемов (20 млн кл./л). Дальнейшее использование этих озер для отдыха населения следует ограничить, особенно в летнее время. Без принятия ряда мер по экологической реабилитации водоемов и прилегающей к ним территории процесс эвтрофирования приведет к заболачиванию акватории, и, в конечном счете, к утрате озер, выполняющих важную роль в обеспечении населения области водой, рыбой, рекреационными и эстетическими ресурсами.

Исследования фитопланктона водоема ООПТ регионального значения «Природный парк «Птичья гавань», проведенные в 2009–2012 гг., позволили дать оценку его экологического состояния. В фитопланктоне водоема иденти-фицировано 384 вида и разновидности, в том числе 67 новых для Омского Прииртышья. Установлено, что в результате проведенных мероприятий по реконструкции водоема качество воды повысилось до 3 класса «удовлетворительной чистоты», отмечена стабилизация процессов, направленных на самоочищение водоема [15].

Продолжаются исследования фитопланктона на главной артерии региона – реке Иртыш [16, 17]. Особенное внимание уделяется при этом количест-венной оценке степени эвтрофирования Иртыша и направлению изменений его экосистемы.

Проведенные к настоящему времени работы по изучению альгофлоры позволили значительно расширить таксономический список водорослей и цианобактерий Омского Прииртышья, установить трофический статус и оценить экологическое состояние обследованных водных объектов по показателям развития фитопланктона.

Библиографический список

1. Андреев Г. П. Водоросли реки Иртыш и его бассейна / Г. П. Андреев, Г. И. Горячева, А. П. Скабичевский [и др.] // Труды Томского государст-венного университета. – Томск, 1963. – Т. 152. – С. 69–103.

2. Скабичевский А. П. Краткий обзор изученности растительности и флоры водорослей реки Иртыша / А. П. Скабичевский, Г. П. Андреев // Водоросли и грибы Западной Сибири. Ч. 1. – Новосибирск: Наука, 1964. – С. 9–12.

3. Скабичевский А. П. Планктонные диатомовые водоросли пресных вод СССР (систематика, экология, распространение) / А. П. Скабичевский. – М.: МГУ, 1960. – 351 с.

4. Баженова О. П. Фитопланктон Верхнего и Среднего Иртыша в условиях зарегулированного стока / О. П. Баженова. – Омск: Изд-во ФГОУ ВПО ОмГАУ, 2005. – 248 с.

5. Баженова О. П. Оценка многолетних изменений экосистем верхнего и среднего Иртыша по показателям развития фитопланктона / О. П. Баженова // Сибирский экологический журнал. – 2006. – № 6. – С. 785–790.

6. Баженова О. П. Качество воды и сапробность притоков среднего Иртыша и озер г. Омска / О. П. Баженова, Н. Н. Барсукова, О. А. Коновалова // Омский научный вестник. – 2010. – № 1. – С. 219–222.

7. Баженова О. П. Экологическое состояние водных объектов Омской области / О. П. Баженова, Н. Н. Барсукова, О. А. Коновалова // Эколого-физиологические исследования состояния окружающей среды и здоровья населения Омского Прииртышья: моногр. / под ред. А. Г. Патюкова. – Омск: Вариант-Омск, 2010. – С. 77–169.

8. Генкал С. И. Центрические диатомовые водоросли (Centrophyceae) водоемов и водотоков бассейна среднего участка реки Иртыш / С. И. Генкал, О. П. Баженова, Е. Ю. Митрофанова // Биология внутренних вод. – 2012. – № 1. – С. 5–14.

9. Барсукова Н. Н. Фитопланктон притоков среднего Иртыша как показатель качества воды: автореф. дис. … канд. биол. наук / Н. Н. Барсукова. – Омск, 2011. – 18 с.

10. Барсукова Н. Фитопланктон и экологическое состояние притоков среднего Иртыша / Н. Барсукова, О. Баженова. – LAP LAMBERT Academic Publishing GmbH & Co.KG, 2012. – 151 с.

11. Коновалова О. А. Фитопланктон как индикатор состояния водных экосистем городских ландшафтов (на примере г. Омска): автореф. дис. … канд. биол. наук / О. А. Коновалова. – Омск, 2011. – 19 с.

12. Баженова О. П. Фитопланктон озера Соленого (г. Омск) как перспективный источник биоресурсов / О. П. Баженова, О. А. Коновалова // Сибирский экологический журнал. – 2012. – № 3. – С. 375–382.

13. Баженова О. П. К вопросу о рекреационных возможностях водоемов Омской области / О. П. Баженова, Л. В. Герман, О. О. Кренц [и др.] // Эколого-экономическая эффективность природопользования на современном этапе развития Западно-Сибирского региона: материалы IV междунар. науч.-практ. конф. – Омск: Изд-во ОмГПУ, 2012. – С. 182–186.

14. Коржова Л. В. Оценка экологического состояния озера Калач (г. Калачинск, Омская область) по показателям развития фитопланктона: автореф. дис. … канд. биол. наук / Л. В. Коржова. – Новосибирск, 2013. – 19 с.

15. Игошкина И. Ю. Оценка экологического состояния водоема природного парка «Птичья гавань» (г. Омск) по показателям развития фитопланктона): автореф. дис. … канд. биол. наук / И. Ю. Игошкина. – Омск, 2015. – 19 с.

16. Баженова О. П. Количественная оценка степени эвтрофирования реки Иртыш на территории Омской области / О. П. Баженова, Я. И. Гульченко // Эколого-экономическая эффективность природопользования на современном этапе развития Западно-Сибирского региона: материалы V междунар. науч.-практ. конф. (Омск, 24 апр. 2014 г.).– Омск: Изд-во ОмГПУ, 2014. – Ч. 2. – С. 63–66.

17. Баженова О. П. Многолетние изменения показателей развития фитопланктона среднего течения реки Иртыш / О. П. Баженова, Я. И. Гульченко // Фундаментальные проблемы воды и водных ресурсов: тр. IV всеросс. науч. конф., М., 15–18 сент. 2015 г. / ИВП РАН; отв. ред. Болгов М. В. – М.: ИВП РАН, 2015. – С. 225–227.

Сведения об авторе

Баженова Ольга Прокопьевна, профессор, доктор биологических наук, профессор кафедры экологии, природопользования и биологии ФГБОУ ВО Омский ГАУ, olga52@bk.ru, 8 (3812) 65-46-27

Bazhenova O.P., Doctor of Biological Sciences, Professor, Department of Ecology, Natural Management and Biology, Omsk State Agrarian University named after P.A. Stolypin, olga52@bk.ru, 8 (3812) 65-46-27

УДК 631.52/53

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: