Фитопланктон Чистых прудов (Москва)

*Герасимова Т.Н., *Погожев П.И., **Садчиков А.П.

Резюме

            В Чистых прудах (Москва) исследовано сообщество фитопланктона. В его составе зарегистрированы 118 видов водорослей (зеленые – 84 вида, диатомовые – 19, эвгленовые – 10, динофитовые – 3, золотистые – 2) и 18 видов цианобактерий. Биомасса фитопланктона изменялась от 5 до 41 мг/л. По биомассе доминировали цианобактерии, зеленые и эвгленовые водоросли.

            Ключевые слова: цветение водорослей, городской пруд, цианобактерии, Microcystis, Anabaena

Введение

Чистые пруды  – это небольшой водоем в черте Москвы. В настоящее время сохранился только один пруд, остальные закопаны, однако в названии множественное число сохранилось. Расположен в центральной части города, возле одноименной станции московского метрополитена и театра «Современник». Пруд имеет длинную историю, начиная с ХVII века, где на этом месте находилась «Поганые пруды». В них сбрасывались   отходы из располагавшихся рядом на Мясницкой улице мясных лавок. Существует много версий современного названия прудов, озвучим только одну. Чистые пруды получили свое название после того, как в конце ХVII века Александр Меншиков велел очистить «Поганые пруды» и запретил впредь сбрасывать туда отходы. Пруд стал местом  для прогулок и отдыха жителей города. Летом на прудах катались на лодках, зимой – на коньках. В 1960 г. берега пруда укрепили камнями, а через несколько лет – бетоном. У прудов находится памятник Александру Грибоедову, автору известной пьесы «Горе от ума». Чистые пруды использовались при съемках многих известных фильмов. Чистопрудный бульвар стал культовым местом всевозможных собраний неформальных групп, московской художественной и литературной богемы.

Площадь пруда около 1.5 га, максимальная глубина 2.5 м, имеет тенденцию к эвтрофированию, хотя его периодически чистят. В водоеме летом наблюдается массовое развитие цианобактерий. В составе ихтиофауны доминируют ротан Perccottus glenii и карась Carassius carassius. Ранее в пруду никогда не проводились гидробиологические исследования.

Цель работы – проведение гидробиологических работ в комплексе с другими исследованиями, связанными с изучением влияния зоопланктона на развитие фитопланктона (Герасимова, Садчиков, 2016; Герасимова, Погожев, Садчиков, 2018; Погожев, Герасимова, 2011; Садчиков, Остроумов, Герасимова, 2018). В настоящей статье приведены данные о состоянии фитопланктона, а также некоторые гидрохимические показатели пруда. 

Материал и методика исследований

Исследования проводились на Чистых прудах (г. Москва) в период с 17 июня по 9 сентября 2003 г. Площадь поверхности пруда составляла 1.5 га, максимальная глубины – 2.5 метра. В водоеме отмечено цветение цианобактерий. В составе ихтиофауны доминировали ротан Perccottus glenii и карась Carassius carassius. Пруд используется для рекреационных целей.

Отбор проб фитопланктона, измерения гидрохимических показателей в водоеме проводили еженедельно с 17 июня по 26 августа и 9 сентября. Прозрачность воды измеряли с помощью диска Секки. Температуру воды и концентрацию растворенного кислорода в водоеме измеряли послойно через каждые 20 см от поверхности до дна (анализатор Water quality checker U-10, «Horiba», Япония). В водоеме для учета фитопланктона пробы воды отбирали батометром с глубины 20 см. Биомассу фитопланктона определяли методом приравнивания формы клеток водорослей к наиболее близкому геометрическому телу (метод геометрического подобия фигур) (Садчиков, 2003). Фитопланктон по размерному составу был разделен на «съедобный» (<50 мкм) для растительноядного зоопланктона и «несъедобный» (>50 мкм) (Гутельмахер, Садчиков, Филиппова, 1988; Gerasimova, Pogozhev, Sadchikov, 2018).

Результаты исследований

В течение лета глубина пруда периодически менялась (в основном из-за испарения воды). В пробы отбирали с глубины около 2 м.  Прозрачность воды по диску Секки в июле и августе составляла 0.8-1.2 м (из-за развития водорослей), в сентябре – 1.5 м. Летом вода прогревалась до 21-24 градусов.  В сентябре температура воды понизилась до 12оС.

Кислородный режим в пруду был вполне удовлетворительным: в июле количество О2 в воде было в пределах 6.6-9.6 мг О2/л, в августе – 5.9-8.1, а в сентябре – 6.5. Наибольшие различия между концентрациями растворенного О2 в поверхностных и придонных слоях пруда были зарегистрированы в июле, минимальные – в сентябре.

****

В составе фитопланктона с 17 июня по 9 сентября были зарегистрированы 84 вида зеленых водорослей, 19  диатомовых, 10 эвгленовых, 3 динофитовых, 2 золотистых и 18 видов цианобактерий. В количественных пробах были отмечены следующие доминирующие виды водорослей: зеленые (Chlamydomonas oblonga, Chlamydomonas incrassata, Dictyospherium pulchellum, Heleochloris palida, Raphidocelis contorta, Scenedesmus quadricauda, Tetraedron minimum), диатомовые (Fragilaria brevistriata, Fragilaria crotonensis), эвгленовые (Lepocinclis ovum), динофитовые (Gymnodinium paradoxum), золотистые (Dinodryon sp.), цианобактерии (Anabaena hassalii, Anabaena spiroides, Microcystis aeruginosa). Всего 138 видов. Полный список водорослей представлен в приложении.

Биомасса фитопланктона изменялась от 5 до 41 мг/л: в июле она была в пределах 11-22 мг/л, в августе – 7-41 мг/л, а в сентябре, когда температура понизилась до 12 градусов, биомасса не превышала 5 мг/л.

Доля цианобактерий, зеленых и эвгленовых водорослей составляла 7–85, 15–85 и <1–12% биомассы фитопланктона, соответственно. Доля диатомовых, динофитовых и золотистых водорослей составляла <1, <1–2 и <1–3% общей биомассы, соответственно. Доминирование цианобактерий, зеленых и эвгленовых подчеркивает высокую трофность пруда.

«Несъедобная» часть биомассы планктонных водорослей, которая не входила в пищевой размерный диапазон фильтрующего зоопланктона (в основном кладоцер) (т.е. >50 мкм), формировалась в результате развития цианобактерий. 8 июля и с 12 по 26 августа было отмечено два пика цветения планктонных водорослей при доминировании биомассы цианобактерий. В первый максимум цветения наблюдался 8 июля (биомасса достигала 22 мг/л). Цианобактерии составляли 85% биомассы фитопланктона. Нитчатые цианобактерии Anabaena spiroides, Anabaena hassalii и шаровидные колонии Microcystis aeruginosa составляли 59, 15 и 10% биомассы, а их «несъедобная» фракция – 46, 7 и 2% биомассы, соответственно. Биомасса зеленых водорослей составляла 3 мг/л или 15% биомассы.

С 15 июля по 5 августа (между максимумами цветения планктонных водорослей) биомасса фитопланктона изменялась в диапазоне от 7 до 15 мг/л. Биомасса A. spiroides изменялась от 1 до 6 мг/л при колебании ее доли от 9 до 37%. Биомасса M. aeruginosa изменялась от 2 до 4 мг/л и составляла от 19 до 35%. Основу «несъедобной» фракции планктонных водорослей составляли A. spiroides и M. aeruginosa: 4–24 и 8–15% биомассы, соответственно. Биомасса зеленых водорослей изменялась в пределах 3-5 мг/л и составляла от 28 до 50% биомассы фитопланктона.

В период второго, наиболее высокого максимума цветения (с 12 по 26 августа) биомасса фитопланктона возрастала до 41 мг/л. Биомасса M. aeruginosa составляла от 11 до 29 мг/л (66–72% биомассы фитопланктона и 99% биомассы цианобактерий). «Несъедобная» часть биомассы формировалась за счет развития крупных колоний M. aeruginosa, которые не входила в пищевой размерный диапазон  кладоцер. Этот вид составлял от 4 до 5 мг/л или от 10-23% биомассы фитопланктона. Доля A. spiroides в этот период составляла <1% биомассы фитопланктона. Биомасса зеленых водорослей составляла от 3 до 9 мг/л или от 21 до 22% биомассы. Биомасса эвгленовых водорослей возрастала от 1 до 4 мг/л и составляла от 5 до 12% биомассы.

В сентябре биомасса водорослей снизилась и составила 5.4 мг/л. Доминировали зеленые водоросли (5 мг/л или 85% биомассы фитопланктона).

Литература:

Герасимова Т.Н., Погожев П.И., Садчиков А.П. Подавление цветения водорослей фильтраторами зоопланктона в небольших водоемах // Вод. ресурсы. 2018. Т. 45. № 2. С. 164–170.

Герасимова Т.Н., Садчиков А.П. Продукция фитопланктона и ее выедание зоопланктоном // Доклады МОИП. 2016. Т. 62. С. 143–146.

Гутельмахер Б.Л., Садчиков А.П., Филиппова Т.Г. Питание зоопланктона // Итоги науки и техники. ВИНИТИ. Сер. Общая экология. Биоценология. Гидробиология. 1988. Т. 6. 155 с.

Погожев П.И., Герасимова Т.Н. Регулирование зоопланктоном роста биомассы фитопланктона и прозрачности воды водоемов, загрязненных биогенами // Вод. ресурсы. 2011. Т. 38. № 3. С. 373-381.

Садчиков А.П. Методы изучения пресноводного фитопланктона: методическое руководство. М.: Университет и школа, 2003. 157 с.

Садчиков А.П., Остроумов С.А., Герасимова Т.Н. Роль зоопланктона в повышении качества вод // Рыбное хозяйство. 2018. № 2. С. 62–65.

  Gerasimova T.N., Pogozhev P.I., Sadchikov A.P. Suppression of Alga Bloming by zooplankton Filter Feeders in Small Water Boodies // Water Resources. 2018. V. 45. N 2. P. 199-204. 

Приложение. Видовой состав фитопланктона Чистых прудов (г.Москва)

CHLOROPHYTA

DIATOMEA

EUGLENOPHYTA

DINOPHYTA

CHRYSOPHYTA

CYANOPHYTA

*Институт водных проблем РАН.

119333, Москва, ул. Губкина, д. 3

E-mail: gerasiming@gmail.com

**Международный биотехнологический центр МГУ имени М.В.Ломоносова.

119992, Москва, Ленинские горы, д. 1, корп. 12

E-mail: aquaecotox@yandex.ru