К характеристике фитопланктона мелководной зоны водохранилища Новосибирской ГЭС (Левадная Г.Д.) [1964 - - Водоросли и грибы Западной Сибири. Часть 1. (Труды центрального Сибирского ботанического сада. Вып. 8)]

Новосибирское водохранилище относится к такому типу водохранилищ, где сработка уровня производится в зимнее время - с ноября по апрель. Осушенные мелководные участки с глубиной до 2 м составляют в нем 16,6% площади (Абрамович, Самочкин, 1961) и расположены в основном на левобережье верхней и нижней (выше д. Береговое) частей водохранилища, а в средней они приурочены к узкой прибрежной полосе. На правом берегу, куда близко подходит русло р. Оби и где сказывается разрушительное действие частых северо-западных ветров, мелководные участки занимают небольшую площадь (рис. 1).

Рис. 1. Схема расположения гидробиологических станций в мелководной зоне водохранилища Новосибирской ГЭС

Наблюдения над фитопланктоном мелководий нами начаты с конца июля 1959 г. и проводились в июле, сентябре 1961 г., а также начале августа 1962 г. Кроме того, отдельные пробы были взяты в период наполнения водохранилища - июле, августе, сентябре 1958 г. Всего обработано 127 проб, собранных в разных участках водохранилища. На каждом участке пробы брались с 2-3 точек, затем один литр перемешанной воды пропускался через предварительный мембранный фильтр. Количественный подсчет клеток водорослей проводился нами в камере Нажотта.

Следуя классификации мелководий Приймаченко (1959), мы рассматриваем отдельно защищенные и открытые мелководья.

Защищенные мелководья

На мелководьях этого типа пробы были взяты на левобережье (рис. 1, станции 1-6, 9, 14-16), на правом берегу (станции 19-21, 27-28). Сюда же относятся заливы и приустьевые участки притоков. По левому берегу это - р. Кирза, залив у с. Ордынское, заливы выше и близ д. Шарап (станции 8, 11-13): на правобережье - заливы у ряда деревень, р. Усть-Хмелев!ки и наиболее крупный Бердский залив (станции 22-24, 25-26, 30-31).

На глубине до 2 м преобладают илы, часто с примесью растительных остатков, реже - заиленный песок. Характерно развитие высшей водной растительности, по степени зарастания которой указанные участки можно подразделить на 2 группы - с разреженной растительностью и густыми зарослями, причем первые занимают значительную площадь, а вторые - редки. В некоторых заливах высшая водная растительность отсутствует.

Левобережное мелководье верхней части водохранилища (станции 1-2), занимающее участок залитой поймы шириной более 1 км, можно отнести к мелководьям с разреженной растительностью. От открытого плеса оно защищено низким, узким и длинным островом, глубина 50-150 см, местами - до 3 м. Среди сохранившихся ив отмечены заросли Liтпап-themum nymphaeoides Link., пятна Potamogeton perfoliate L., Polygonum amphibium L. Дно местами поросло Callitriche palustris L., Potamogeton pusillus L. Ближе к берегу небольшими куртинами встречаются Sagittaria sagittifolia L., Scirpus lacustris Trin., Butomus umbellatus I., Phragmites communis Trin.

Против д. Масляха (станция 3) в 1959 г. водная растительность была развита очень слабо, отмечены отдельные экземпляры тростника, разреженные заросли которого к 1962 г. распространились по всему мелководью (глубина 1,5-2 м). В прибрежье (глубина 30-10 см) тростник образовал сплошную полосу зарослей вдоль берега шириной около 200 м. Прибрежную зону вместе с отдельными участками с массовым развитием Spirodela polyrriza (Schleid) и чрезвычайно бедным фитопланктоном можно отнести к типу мелководий с густыми зарослями.

Ветки кустарников на урезе воды левобережья летом 1961-1962 гг. были опутаны небольшими прядями кладофоры, которая в 1959 г. (первом году подтопления) встречалась здесь в большом количестве. Это отмечено и для других водохранилищ (Калинина, 1946; Майер и Есырева, 1941). В поверхностных слоях грунта обитают довольно разнообразные диатомовые (Navicula radlosa Kütz., Pinnularia microstauron (Ehr.) Cl. и др.).

Рис. 2. Схема зарастания мелководья выше д. Усть-Алеус: 1 - Lemna trisulca, 2 - Potamogeton pectinatus, 3 - Ceratophyllum demersum, 4 - Potamogeton pusillus, 5 - Sclrpus lacustris, 6 - Hippuris vulgaris, 7 - Myriophyllum spicatum, 8 - Ranunculus linqua, 9 - Roripa amphibium, 10 - Potamogeton lucens, 11 - Polygonum amphibium

Ниже, близ д. Спирино (станция 6) много сухостоя, на затопленных полянах среди которого обилен Limnanthemum nymphaeoides, встречаются также Polygonum amphibium и Potamogeton lucens L. В прибрежье заливов близ. д. Усть-Алеус и д. Спирино (станции 5, 7) наблюдалось незначительное развитие Potamogeton perfoliatus, Sagittaria sagittifolla и др.

В конце июля 1959 г. при солнечной безветренной погоде на описанном выше левобережье (станция 2), температура воды была около 24°, нитратный азот содержался в количестве 0,04 мг/л, аммонийный азот - 0,06 мг/л, железо - 0,11 мг/л, фосфор - 0,02 мг/л, насыщение воды кислородом-104%. Фитопланктон небогат, преобладают диатомовые (Melosira granulata var. granulata (Ehr.) Ralfs, M. granulata var. angustissima (O. Müll.) Hust.), насчитывающие 0,7 млн. клеток/л, в то же время в открытой части водохранилища против д. Соколово их 1,9 млн. Сине-зеленые водоросли (Anabaena sp., Aphanizomenon flos-aquae (L.) Ralfs) развиты лучше в прибрежье, чем на фарватере, где в это время констатировано большее количество хлорококковых и вольвоксовых.

В 1962 г. фитопланктон мелководья стал богаче по сравнению с предыдущими годами, когда кладофора развивалась здесь в массе. По-прежнему доминируют диатомовые, составляющие 2-3 млн. клеток/л., хлорококковых в прибрежье найдено в 5 раз больше, чем в открытой части водохранилища.

На залитой пойме выше д. Усть-Алеус выделяется участок с густыми зарослями. Глубина колеблется от 50 до 190 см, на более глубоких участках (рис. 2) обильного развития достигают Polygonum amphibium, Potamogeton lucens, Myrlophyllum spicatum L., Ceratophyllum demersum L., Lemna trisulca L., в прибрежье характерны Potamogeton pusillus L., P. pectlnaius L., Hippurus vulgaris L., Ranunculus linqua L., Scirpus lacustris, Roripa amphibium R. Br. и др.

В 1962 г. видовой состав несколько изменился. Наряду с большим количеством Lemna trisulca появились обширные заросли Strattotes aloides L., по всей площади расселились экземпляры тростника, раньше здесь не отмеченного.

Фитопланктон здесь беднее, чем на близлежащих участках у деревень Масляха и Крутиха среди разреженной растительности. Преобладают диатомовые (Melosira granulata var. granulata (Ehr.) Ralfs, M. granulata var. angustissima (O. Müll.) Hust., насчитывающие 0,2-0,7 млн. клеток/л), хлорококковые встречаются реже (Coelastrum microporum Naeg., Dictyosphaerium pulchellum Wood.). Водорослевое население грунтов включает довольно разнообразную флору диатомовых, характерных для грунта и обрастаний.

На правобережье, в районе деревень Соколово и Малетино (станции 19, 21), где мелководье защищено островами, сохранился сухостой тополей, берез. Состав макрофитов, как на левобережье. Преобладает Limnanthemum nymphaeoides, реже встречаются Potamogeton pusillus, Scirpus lacustris. Ниже д. Малетино, где глубина увеличивается до 3 ж, в небольшом количестве произрастает Polygonum amphibium. Летом 1961 г. в небольшом заливчике выше д. Соколово были найдены отдельные экземпляры Salvlnia natans All., широко распространенной в 1959 г. В 1962 г. в прибрежье островков всюду появился бордюр из Phragmites communis, чаще стал встречаться Butomus umbellatus.

В планктоне правобережного мелководья преобладали диатомовые (Melosira granulata var. granulata (Ehr.) Ralfs, M. granulata var. angustissima (O. Müll.) Hust., M. varians Ag.), число сине-зеленых (Phormidium molle (Kütz.) Gom., Lyngbya sp.) и хлорококковых (Coelastrum microporum Naeg., Actinastrum hantzschii Lagerh.) невелико. Обедненным фитопланктоном отличается участок ниже д. Соколово (станция 20) с глубиной 15-20 см, где ил был покрыт ковром кладофоры. Фитопланктон беднее в 5-б раз, чем выше д. Соколово, фитобентос здесь также небогат.

В 1962 г. на этом же участке при отсутствии кладофоры фитопланктон стал богаче в 26 раз, чем в 1959 г. Качественное разнообразие увеличилось с 6 до 50 видов и разновидностей. Преобладали диатомовые (Melosira granulata var. angustissima (О. Müll.) Hust.), достигавшие 4,5 млн. клеток/л.

В средней части водохранилища мелководья встречаются в прибрежье островов (станция 9), причем высшая водная растительность развивается только с подветренной северной стороны и развита слабо, это - Polygonum amphibiym, Potamogeton lucens. Обработка проб фитопланктона, взятых среди растительности в конце июля, показала, что на мелководье, так же как и в близлежащей открытой части против с. Ордынское в 1959, 1961-1962 гг. превалируют диатомовые (Melosira granulata (Ehr.) Ralfs). Сине-зеленые (Aphanizomenon flos-aquae (L.) Ralfs) насчитывали на мелководье 0,7-0,9 млн. клеток/л, в русловой части в 1959 г. не найдены совсем, а в 1962 г. составляли 2 млн. клеток/л. Количество хлорококковых (Scenedesmus quadricauda (Turp.) Вгёь., Actinastrum hantzschii L.) в 1959 г. было больше в открытой части, а в 1962 г. хлорококковые развиваются одинаково в прибрежье и открытом плесе.

В грунте найдены немногочисленные диатомовые - Synedra ulna (Nitzsch.) Ehr., Surirella linearis W. Sm.

К этому же типу мелководий можно отнести заливы левобережья (ус. Ордынское (станция 11), выше и против д. Шарап (станции 12-13), а также залив, образовавшийся по течению р. Кирза (станция 8), не подверженные действию господствующих северо-западных ветров.

Обследования залива у с. Ордынское, где отсутствует высшая водная растительность, в июле 1959, 1961-1962 гг. показали, что в планктоне в массе развиваются сине-зеленые водоросли (Aphanizomenon flos-aquae (L.) Ralfs), составляющие 83,5%. Грунт содержит единичные диатомовые.

Заливы выше и против д. Шарап имеют в прибрежье заросли Potamogeton perfoliatus, Polygonum amphibium, ближе к берегу - Butomus umbellatus, Potamogeton pectinatus, Phragmites communis, здесь же была высажена и хорошо прижилась Zizania latifolia Turzs., а в планктоне этого залива господствуют Microcystis pulverea (Wood) Forti, M. aeruginosa (Kütz.) Elenk., против д. Шарап в массе развивается Anabaena sp., в то же время в открытой части водохранилища сине-зеленые (Aphanizomenon) в 1962 г. занимали подчиненное положение.

В заливе приустьевого участка р. Кирзы в 1959 г. (первый год подтопления) наблюдалась вспышка вольвоксовых, а в последующие годы происходят изменения фитопланктона соответственно близлежащим участкам. Так, в 1961 г. преобладали диатомовые (Melosira granulata (Ehr.) Ralfs), а в 1962 г. - сине-зеленые (Oscillatoria woronichinii Anissim).

Фитопланктон заливов, примыкающих к правому берегу, у деревень Абрашино (станция 22), Ерестная (станция 24) и р. Усть-Хмелевка, резко отличен от заливов левобережья. Подверженность господствующим ветрам обусловливает слабое развитие высшей водной растительности или полное ее отсутствие (у д. Ерестная). Количество клеток водорослей в 15-20 раз меньше, чем на левобережье.

В нижней озеровидной части водохранилища наиболее значительный участок этого типа расположен выше д. Береговое, где летом 1961 г. вдоль берега шириной около 40 м тянулись разреженные заросли Phragmites communis, глубже (глубина 1,5-2 м) произрастал Equisetum heleocharis Ehr., сплошь покрытый обрастаниями Rivularia dura Rofh, Lyngbya kuetzingii (Kütz). Schmidle и видами родов Cymbella, Gomphonema. Epithemia. Три последних рода в большом количестве найдены и на грунте. Во время штилевой погоды в конце июля 1961 г. в фитопланктоне наблюдалось "цветение" сине-зелеными - 182 млн., а в 1962 г.- 78 млн. клеток/л.

В июле 1959 г. на вновь залитых мелководьях в районе против д. Быстровка доминировали вольвоксовые (Pandorina morum (Müll.) Boty, Eudorina elegans Ehr.), составляющие 62-71% от всего числа водорослей, в то же время на фарватере их содержалось гораздо меньше.

На более открытом прибрежном участке и залитой пойме р. Ирмень у д. Береговое (станция 14) доминировали сине-зеленые (Aphanizomenon flos-aquae (L.) Ralfs, Anabaena), которые летом 1961-1962 гг. вытеснили вольвоксовые и господствуют, составляя на отдельных участках 94-98%. В грунте в это же время найдено значительное количество навикулоидных форм диатомовых.

В период наполнения водохранилища в 1958 г. фитопланктон прибрежий и открытого плёса нижней части (Куксн, 1961) после очередного поднятия уровня был гораздо беднее и имел диатомовый характер (Asterionella formosa Hass., Synedra ulna (Nitzsch.) Ehr.), единичны были хлорококковые. В 1962 г. был обследован мелководный участок выше с. Ленинское (станция 16), изолированный от центрального плеса островами. Здесь фитопланктон богат сине-зелеными водорослями (Aphanizomenon flos-aquae (L.) Ralfs), число клеток которых равно 60 млн. в 1 л воды.

Заливы озеровидной части водохранилища, примыкающие к правому берегу (близ деревень Завьялово, Быстровка (станции 25-26), Гуселетово, приустьевой участок р. Мильтюш (станция 27) и наиболее крупный, образовавшийся по течению р. Бердь (станции 30-31), характеризуются массовым развитием Aphanizomenon, количество которого в глубоководной части водоема гораздо меньше. Так, в заливе у д. Завьялово сине-зеленые достигают 98 млн. клеток в 1 л воды, а на фарватере против этого участка они составляют всего 6 млн. клеток в том же объеме воды.

Сравним продуктивность наиболее распространенных в водохранилище мелководий защищенного типа и открытой части.

Как видно из таблицы, в верхней части водоема биомасса почти одинакова как в прибрежье, так и в открытом плесе, причем в первом более развиты диатомовые, хлорококковые, пирофитовые водоросли, а сине-зеленые здесь занимают подчиненное положение. В среднем и нижнем участках биомасса мелководного фитопланктона в 2-4 раза выше, чем на соответствующих участках открытой части. Доминируют в прибрежье сине-зеленые водоросли.

Биомасса фитопланктона (мг/л) в различных участках мелководий и открытой части водохранилища Новосибирской ГЭС (август 1962 г.)

Открытые мелководья

Открытые мелководья занимают узкую прибрежную полосу водохранилища. Характерно отсутствие высшей водной растительности. Преобладающий грунт - песок, редко заиленные растительные остатки. Песчаные мелководья были обследованы у активно разрушающихся берегов (выше д. Дресвянка, д. Абрашино, с. Ордынское и в Бердском заливе ниже железнодорожного моста).

Отбор проб на открытых участках проводился во время штилевой солнечной погоды, когда температура воды была около 25°, а в период экскурсирования выше с. Ордынское в 1962 г. температура воды достигала 27,6°.

Исследования показали, что в фитопланктоне выше р. Дресвянка 60% составляют диатомовые водоросли (Melosira granulata var. angustissima (О. Müll.) Hust.), содержащиеся в количестве 5 млн. клеток в 1 л воды.

Ниже, у д. Абрашино и выше с. Ордынское диатомовые незначительно превышают число сине-зеленых водорослей.

В Бердском заливе при тихой погоде в июле 1959, 1962 гг. наблюдалось "цветение" сине-зелеными, как и во всем заливе. Диатомовые составляют всего лишь 0,5%.

Обследование мелководья у с. Ленинское на затопленных болотах показало, что фитопланктон по составу и количеству близок фитопланктону открытого плеса, в то время как на прибрежном участке, защищенном островами, фитопланктон значительно богаче.

Заключение

Новосибирское водохранилище относится к типу водохранилищ с ярко выраженными рекообразной и озеровидной частями, в фитопланктоне верхней части которого преобладают диатомовые водоросли, а в нижнем участке - сине-зеленые. Это откладывает отпечаток на прибрежный фитопланктон, общий характер которого зависит от того, к какой части водохранилища данный участок относится. Однако, фитопланктон мелководий имеет некоторые специфические особенности, зависящие от микроусловий отдельных участков. В прибрежной зоне более развиты группы водорослей, характерные для литорали - десмидиевые, эвгленовые, вольвоксовые. Фитопланктон прибрежий богаче, чем в открытом плесе водохранилища (исключая верхнюю часть).

В период наполнения водохранилища (1957-1959 гг.) на вновь залитых мелководных участках наблюдалась вспышка вольвоксовых (Pandorina morum (Müll.) Bory, Eudorina elegans Ehr.). Такую картину мы наблюдали в приустьевых участках речек Усть-Алеус, Кирза, а также на мелководье против д. Быстровка. В последующие годы произошла смена господствующих форм соответственно характеру фитопланктона близлежащей залитой поймы.

Зарастание прибрежной зоны водохранилища Новосибирской ГЭС идет медленно, особенно в озеровидной части. Однако, нужно обратить внимание на расширившиеся заросли тростника, который может бурно разрастаться на мелководьях. Следует расширить посадки дальневосточного дикого риса, который может вытеснять сорные заросли высшей водной растительности.