Email this article 
Влияние гидрологических условий разных участков крупного равнинного водохранилища на структуру планктона и сестона в целом
- Authors: Быкова С.В.1, Уманская М.В.1, Тарасова Н.Г.1, Мухортова О.В.1, Горбунов М.Ю.1, Краснова Е.С.1
-
Affiliations:
- Самарский федеральный исследовательский центр РАН
- Issue: Vol 51, No 1 (2024)
- Pages: 72-84
- Section: ГИДРОХИМИЯ, ГИДРОБИОЛОГИЯ, ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ
- URL: https://journal-vniispk.ru/0321-0596/article/view/260960
- DOI: https://doi.org/10.31857/S0321059624010072
- EDN: https://elibrary.ru/EDYTKT
- ID: 260960
Cite item
Open Access
Access granted
Abstract
Приведена сравнительная характеристика структуры планктонного сообщества на различных участках равнинного водохранилища (Куйбышевское водохранилище, р. Волга). Показана степень влияния планктона (и сестона в целом) притоков на планктон и сестон водохранилища в зависимости от их расположения в разных морфометрических (гидрологических) зонах и от режимов сброса водных масс через близрасположенные плотины. Вклад притока на верхнем участке водохранилища в показатель содержания общего углерода приемного водоема более значителен (81 и 61% общего органического углерода планктона в выходные и рабочие дни соответственно), чем на нижнем участке водохранилища (4.4 и 1.5%). Оценено влияние работы ГЭС на амплитуду колебания суммарной биомассы планктонного сообщества и его структуру в приплотинной части водохранилища (верхний бьеф плотины). В период уменьшения сброса вод и, соответственно, снижения скоростей течения в выходные дни отмечались максимальные показатели общей биомассы планктона с одновременным увеличением доли цианобактерий в ее структуре.
Keywords
Full Text
About the authors
С. В. Быкова
Самарский федеральный исследовательский центр РАН
Email: svbykova514@gmail.com
Институт экологии Волжского бассейна РАН
Russian Federation, 445003, ТольяттиМ. В. Уманская
Самарский федеральный исследовательский центр РАН
Email: svbykova514@gmail.com
Институт экологии Волжского бассейна РАН
Russian Federation, 445003, ТольяттиН. Г. Тарасова
Самарский федеральный исследовательский центр РАН
Email: svbykova514@gmail.com
Институт экологии Волжского бассейна РАН
Russian Federation, 445003, ТольяттиО. В. Мухортова
Самарский федеральный исследовательский центр РАН
Email: svbykova514@gmail.com
Институт экологии Волжского бассейна РАН
Russian Federation, 445003, ТольяттиМ. Ю. Горбунов
Самарский федеральный исследовательский центр РАН
Author for correspondence.
Email: svbykova514@gmail.com
Институт экологии Волжского бассейна РАН
Russian Federation, 445003, ТольяттиЕ. С. Краснова
Самарский федеральный исследовательский центр РАН
Email: svbykova514@gmail.com
Институт экологии Волжского бассейна РАН
Russian Federation, 445003, ТольяттиReferences
- Беркович К.М. Русловые процессы на реках в сфере влияния водохранилищ. Географический факультет МГУ. М.: Изд-во МГУ, 2012. 163 с.
- Болотов С.Э., Романенко А.В., Цветков А.И., Отюкова Н.Г., Соколова Е.А., Крылов А.В. Бактерио- и зоопланктон устьевой области притока равнинного водохранилища в аномальный по климатическим условиям период // Биология внутрен. вод. 2014. № 1. С. 41–51.
- Буторин Н.В. Гидрологические процессы и динамика водных масс в водохранилищах Волжского каскада. Л.: Наука, 1969. 321 с.
- Быкова С.В., Андреева В.А. Пространственно-временное распределение инфузорий планктона Куйбышевского водохранилища в районе Климовской узкости // Поволжский экол. журн. 2021. № 2. С. 146–162.
- Гидроэкология устьевых областей притоков равнинного водохранилища / Под ред. А.В. Крылова. Ярославль: Филигрань, 2015. 446 с.
- Даценко Ю.С. Эвтрофирование водохранилищ: гидролого-гидрохимические аспекты. М.: ГЕОС, 2007. 232 с.
- Жариков В.В. Кадастр свободноживущих инфузорий водохранилищ Волги. Тольятти: ИЭВБ РАН, 1996. 76 с.
- Жариков В.В. Специфика водохранилищ Волги как среды обитания гидробионтов (на примере свободноживущих инфузорий) // Теоретические проблемы теологии и эволюции. Третьи Любищевские чтения. Тольятти: ИЭВБ РАН, 2000. С. 64–72.
- Информационная система по водным ресурсам и водному хозяйству бассейнов рек России. http://gis.vodinfo.ru/] (дата обращения: 11.01.2022)
- Капустина Л.Л., Макарцева Е.С., Трифонова И.С. Исследование состояния планктонных организмов в водах верхних и нижних бьефов ГЭС, расположенных на Вуоксе // Вод. ресурсы. 1994. Т. 21. № 1. С. 51–58.
- Копылов А.И., Косолапов Д.Б. Бактериопланктон водохранилищ Верхней и Средней Волги. М.: Изд-во СГУ, 2008. 377 с.
- Крылов А.В., Мэндсайхан Б., Аюушсурен Ч., Цветков А.И. Зоопланктон прибрежных участков разнотипных водохранилищ аридной зоны: влияние уровенного режима и метеорологических условий // Трансформация экосистем. 2018. № 1. С. 66–85.
- Кузнецов С.И., Дубинина Г.А. Методы изучения водных микроорганизмов. М.: Наука, 1989. 288 с.
- Куйбышевское водохранилище / Под ред. А.В. Монакова. Л.: Наука, 1983. 214 с.
- Логинов В.В., Гелашвили Д.Б. Вред водным биологическим ресурсам водохранилищ Волжско-Камского каскада от воздействия гидроэлектростанций // Принципы экологии. 2016. № 4 (20). С. 4–25.
- Методика изучения биогеоценозов внутренних водоемов / Под ред. Ф.Д. Мордухай-Болтовского. М.: Наука, 1975. 240 с.
- Минеева Н.М., Корнева Л.Г., Соловьева В.В. Продукционные характеристики фитопланктона верхних и нижних бьефов ГЭС водохранилищ Волги // Вод. ресурсы. 2017. Т. 44. № 6. С. 653–662.
- Михайлов В.Н., Горин С.Л. Новые определения, районирование и типизация устьевых областей рек и их частей – эстуариев // Вод. ресурсы. 2012. Т. 39. № 3. С. 243–257.
- Научно-прикладной справочник: основные гидрологические характеристики рек бассейна верхней Волги / Под ред. В.Ю. Георгиевского. СПб.: ГГИ, 2015. 467 с.
- Павлов Д. С., Лупандин А. И., Костин В. В. Покатная миграция рыб через плотины ГЭС. М.: Наука, 1999. 255 с.
- Петряхина Е.В., Селезнев В.А. Влияние недельного режима регулирования водного стока Волги на массовое развитие фитопланктона // Самарская Лука: проблемы региональной и глобальной экологии. 2016. Т. 25. № 1. С. 170–175.
- Рахуба А.В., Тихонова Л.Г. Компьютерное моделирование и мониторинг качества воды Приплотинного плеса Куйбышевского водохранилища в условиях антропогенного воздействия // Экол. сб. 8. Тр. Всерос. (с международ. участием) науч. конф. Тольятти, 2021. С. 116–120.
- Рахуба А.В., Шмакова М.В. Моделирование распределения мутности воды в Куйбышевском водохранилище // Вестн. Московского ун-та. Сер. 5, География. 2020. № 4. С. 51–57.
- Сорокин Ю.И. К оценке смертности планктона в гидротурбинах высоконапорных ГЭС // Журн. общ. биологии. 1990. Т. 51. № 5. С. 682–687.
- Цветков В.И., Павлов Д.С., Нездолий В.К. Летальные перепады гидростатического давления для молоди некоторых пресноводных рыб // Вопр. ихтиологии. 1972. Т. 12. Вып. 2 (73). С. 344–356.
- Щербак В.И., Сиренко Л.А., Кузьминчук Ю.С. Особенности развития фитопланктона верхних и нижних бьефов равнинных водохранилищ (на примере р. Тетерев) // Гидробиол. журн. 2005. Т. 41. № 6. С. 44–52.
- Bell M.C. Revised compendium on the success of passage of small fish through turbines. Portland (Ore.) // U.S. Army Corps of Engineers, North Pacific Div. 1990. 83 p.
- Bykova S.V. Structure and spatial distribution of planktonic ciliates from the Middle and Lower Volga reservoirs // Inland Water Biol. 2021. V. 14. № 4. P. 377–390.
- Bykova S.V., Umanskaya M.V., Tarasova N.G., Krasno-va E.S., Mukhortova O.V., Mikhailov R.A. Plankton community of the lower course of the Kama river in the late autumn period // IOP Conf. Ser. Earth and Environmental Science 818. Bristol, 2021. P. 12006.
- Cada G.F. A review of studies relating to the effects of propeller-type turbine passage on fish early life stages // N. Amer. J. Fish. Manag. 1990. V. 10. P. 418–426.
- Chateauvert C.A., Lesack L.F.W., Bothwell M.L. Abundance and patterns of transparent exopolymer particles (TEP) in Arctic floodplain lakes of the Mackenzie River Delta // J. Geophys. Res. 2012. V. 117. G04013.
- Cramer F.K., Oligher R.C. Passing fish through hydraulic turbines // Trans. Amer. Fish. Soc. 1964. V. 93. № 5. P. 243–259.
- de Moura C.G.B., Rocha E., de Attayde J.L., Noyma N., de Oliveira Vidal L., Fonseca L.M., Amado A.M. et al. Fresh terrestrial detritus fuels both heterotrophic and autotrophic activities in the planktonic food web of a tropical reservoir: a mesocosm study // Hydrobiologia. 2021. P. 1–16.
- Hessen D.O., Van Donk E., Gulati R. Seasonal seston stoichiometry: effects on zooplankton in cyanobacteria-dominated lakes // J. Plankton Res. 2005. V. 27. № 5. P. 449–460.
- Hutchinson G.E. A Treatise on Limnology. V. 1. Geography, Phys. Chem. London: Chapman & Hall, 1957. 1015 p.
- Matsuura P., Perbiche-Neves G., Ferreira R.A., Nogueira M. G. Changes in the phytoplankton structure downstream a large reservoir: effects of tributaries on the assemblages attributes // Biologia. 2015. V. 70. № 3. P. 320–327.
- McAllister D.E., Craig J.F., Davidson N., Delany S., Sed- don M. Biodiversity impacts of large dams. Background paper № 1 // United Nations Foundation. 2001. 68 p.
- McCartney M.P., Sullivan C., Acreman M.C. Ecosystem impacts of large dams. Background paper № 2 // United Nations Foundation. 2001. 82 p.
- Mostajir B., Dolan J.R., Rassoulzadegan F. A simple method for the quantification of a class of labile marine pico- and nano-sized detritus: DAPI Yellow Particles (DYP) // Aquat. Microb. Ecol. 1995. V. 9. P. 259–266.
- Podshivalina V.N. Zooplankton Distribution in the Middle Volga River Reservoirs in Areas Under the Influence of Tributaries // Inland Water Biol. 2021. Т. 14. № 5. С. 546–554.
- Porter K.G., Feig Y.S. The use of DAPI for identifying and counting aquatic microflora // Limnol. Oceanogr. 1980. 25 (5). P. 943–948.
- Sakharova E.G., Korneva L.G. Influence of temperature and water level on the phytoplankton in the estuarine zone of the Rybinsk reservoir tributary // Inland Water Biol. 2019. V. 12. Suppl. 2. С. 25–32.
- Sobczak W.V., Cloern J.E., Jassby A.D., Cole B.E., Schraga T.S., Arnsberg A. Detritus fuels ecosystem metabolism but not metazoan food webs in San Francisco estuary’s freshwater Delta // Estuaries. 2005. V. 28. № 1. P. 124–137.
- Umanskaya M.V., Krasnova E.S., Gorbunov M.Yu. Micro-scale spatial distribution of bacterioplankton in the priplotinny (near-dam) reach of the kuibyshev reservoir in the early autumn period 2020 // IOP Conf. Series: Earth and Environmental Science 818. Bristol, 2021. P. 12055.
- Zdankus N., Vaikasas S., Sabas G. Impact of a hydropower plant on the downstream reach of a river // J. Environ. Engineering Landscape Management. 2008. V. 16. № 3. С. 128–134.
Supplementary files
Supplementary Files
Action
1.
JATS XML
2.
Fig. 1. Map of the study area: I – upper section, II – lower section.
Download (362KB)
3.
Fig. 2. Average structure of total plankton by biomass of the upper (Kama reach) and lower (Priplotinny reach) sections of the Kuibyshev Reservoir with the mouth zones of tributaries (a) and changes in the plankton structure under their influence (b): 1 – cyanobacteria, 2 – diatoms, 3 – green, 4 – other phytoplankton, 5 – heterotrophic bacteria, 6 – ciliates, 7 – rotifers, 8 – cladocerans, 9 – copepods, 10 – autotrophic picoplankton.
Download (332KB)
4.
Fig. 3. Dynamics of the number N of individual components of plankton 1, the value of water inflow 2 and the content of chlorophyll 3. Data on the values of water inflow at the Kuibyshev hydroelectric complex according to [9]. Here and in Fig. 4 the data are presented in chronological order; on some dates the sampling was carried out at two stations.
Download (326KB)
5.
Fig. 4. The influence of hydrological characteristics (weekly regulation of water flow) of the reservoir on the quantitative indicators and structure of plankton of the Dam Reach. The abscissa axis shows the date and day of the week. Data on water inflow and discharge according to [9]; Δ is the difference between discharge and inflow.
Download (368KB)
