Альгофлора реки Ахангаран

Размещено на http://www.allbest.ru/

16

АКАДЕМИЯ НАУК РЕСПУБЛИКИ УЗБЕКИСТАН
НАУЧНО-ПРОИЗВОДСТВЕННЫЙ ЦЕНТР «БОТАНИКА»

На правах рукописи

УДК 581.582.232/275.574.5.633

А В Т О Р Е Ф Е Р А Т

диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Альгофлора реки Ахангаран

03.00.05 - Ботаника

Эшмуродова Наргиза Шарофовна

Ташкент - 2010

Работа выполнена в Научно-производственном центре «Ботаника» АН РУз.

Научный руководитель: доктор биологических наук, профессор

Алимжанова Холисхон Алимжановна

Официальные оппоненты: доктор биологических наук

Кучкарова Мукаддам Абдуллаевна

кандидат биологических наук

Тожибаев Шаробитдин Жамалович

Ведущая организация: Ферганский государственный университет

Защита состоится « » 2010 года в ____ часов на заседании Специализированного совета Д 015.05.01 по защите диссертаций на соискание учёной степени доктора биологических наук при Научно-производственном центре «Ботаника» АН РУз по адресу: 100053, г.Ташкент, ул. Багишамол, 232. Тел.: (99871) 289-04-65, факс: (99871) 262-79-38. Е-mail:botany@uzsci.net

C диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Научно- производственного центра «Ботаника» АН РУз.

Автореферат разослан «____» ____________ 2010 г.

Учёный секретарь

Специализированного совета,

доктор биологических наук О.К. Хожиматов

Р Е З Ю М Е

диссертации Эшмуродовой Наргизы Шарофовны на тему: «Альгофлора реки Ахангаран» на соискание ученой степени кандидата биологических наук по специальности 03.00.05-ботаника

Ключевые слова: альгофлора, таксономика, вид, разновидность, экология, индикатор, сапробность, река Ахангаран.

Объекты исследования: альгофлора реки Ахангаран.

Цель работы: изучить альгофлору реки Ахангаран и определить значение индикаторных сапробных видов водорослей в оценке эколого-санитарного состояния воды реки Ахангаран.

Методы исследования: альгологические и гидробиологические.

Полученные результаты и их новизна: впервые подробно изучен и установлен видовой состав альгофлоры реки Ахангаран. Таксономический анализ альгофлоры реки Ахангаран показал, что выявленные 210 видов (188 видов, 12 разновидностей, 10 форм) относятся к 61 роду, 36 семействам, 17 порядкам, 13 классам и 6 отделам водорослей. На основе сравнительного анализа альгофлоры реки Ахангаран с альгофлорой изученных нами естественных и искусственных водоемов Средней Азии выявлены общие виды водорослей. Изучены распространение и распределение водорослей по течению реки, развитие по сезонам года и влияние различных экологических факторов водной среды. В результате изучения индикаторно-сапробных видов и разновидностей впервые вычислен индекс сапробности (Si) и на основе этого дана оценка качества воды и определены зоны сапробности реки.

Практическая значимость: определены видовой состав альгофлоры и его распределение по течению реки. Выявлены сапробные индикаторные водоросли и индекс сапробности воды, на основании которых определено эколого-санитарное состояние реки. Полученные результаты имеют практическое значение при составлении и сравнительном изучении альгофлоры водорослей Узбекистана и других регионов Средней Азии. Также индикаторные водоросли и их показатели могут быть полезными при установлении зоны сапробности водоёмов.

Степень внедрения и экономическая эффективность: результаты исследований используются при проведении учебного процесса на кафедре «Экология» НУУз (акт № 954 от 10.11.2009), а также в практической деятельности Государственного комитета охраны природы Республики Узбекистан (акт № 6 от 12.12 2009).

Область применения: наука и образование: биология, экология; эколого-санитарный контроль и охрана природы.

Биология фанлари номзоди илмий даражасига талабгор Эшмуродова Наргиза Шарофовнанинг 03.00.05-ботаника ихтисослиги бўйича “О?ангарон дарёсининг альгофлораси” мавзусидаги диссертациясининг

Р Е З Ю М Е С И

Таянч (энг му?им) сўзлар: альгофлора, таксономика, тур, тур хиллари, экология, индикатор, сапроблик, О?ангарон дарёси.

Тад?и?от объектлари: О?ангарон дарёсининг альгофлораси.

Ишнинг ма?сади: О?ангарон дарёсининг альгофлорасини ўрганиш, О?ангарон дарёсининг экология-санитария ?олатини ба?олашда индикатор- сапроб турларнинг а?амиятини ани?лаш.

Тад?и?от методлари: альгологик ва гидробиологик методлар.

Олинган натижалар ва уларнинг янгилиги: илк бор О?ангарон дарёсининг альгофлораси тўли? ўрганилди. Таксономик та?лилларга кўра, 61 та туркум, 36 та оила, 17 та тартиб, 13 та синф ва 6 та бўлимга хос 210 та тур ва тур хиллари (188 та тур, 12 та вариация, 10 та форма) ани?ланди. О?ангарон дарёсининг альгофлораси билан Ўрта Осиё худудидаги табиий ва суньий сув ?авзалари альгофлорасини ?иёслаб ўрганиш асосида улар орасидаги ўхшаш умумий турлар ани?ланди. Сувўтларининг дарё о?имлари бўйлаб тар?алиши, йил мавсумлари давомида ривожланишларига экологик омилларнинг таъсири ўрганилди. О?ангарон дарёсининг индикатор-сапроб тур ва тур хиллари ўрганилиши натижасида биринчи марта сувнинг сапроблик индекси (Si) ?исоблаб чи?илди. Шу асосида О?ангарон дарёси сувининг сифати ба?оланди ва сапроблик зоналари белгиланди.

Амалий а?амияти: дарё альгофлорасининг турлар таркиби ва уларнинг о?им бўйлаб тар?алиши ани?ланди. Индикатор-сапроб сувўтларнинг сапроблик кўрсаткичи асосида О?ангарон дарёсининг экология-санитария ?олати белгиланди.

Олинган натижалар Ўзбекистон сувўтлари флорасини тузишда ва Ўрта Осиёнинг бош?а худудлари флорасини ?иёсий ўрганишда, индикатор сувўтлари ва уларнинг ми?дори сув ?авзаларининг сапроблик зоналарини белгилашда амалий а?амиятга эга бўлади.

Татби? этиш даражаси ва и?тисодий самарадорлиги: тад?и?отлар натижаларидан ЎзМУнинг “Экология” кафедрасида (далолатнома № 954, 10.11.2009), индикатор-сапроб сувўтларидан Табиатни му?офаза ?илиш Давлат ?ўмитасида (далолатнома № 6, 12.12.2009) фойдаланилмо?да.

?ўлланиш (фойдаланиш) со?аси: фан ва таълим: биология, экология; экологик-санитария назорати ва табиат му?офазаси.

RESUME

Thesis of Eshmurodova Nargiza Sharofovna on the scientific degree competition of the doctor of philosophy in biology specialty 03.00.05-the botany subject: “Algoflora of the Akhangaran river”

Key words: algoflora, systematics, species, diversity, ecology, indicator, saprobe, the Akhangaran river.

Subjects of research: algoflora of the Akhangaran river.

Purpose of work: to study algoflora of the Akhangaran river and define the value of indicator saprobic species of algae estimating ecological and sanitary condition of the water reservoir of the Akhangaran river.

Methods of research: algological and hydrobiological.

The results obtained and their novelty: first, it has been studied in details and established species composition of algoflora of the Akhangaran river. Systematic analysis of algoflora of the Akhangaran river showed that 210 species revealed (188 species,12 diversities,10 forms) are referred to 61 genera, 36 families, 17order-types and 6 divisions of algae. On basis of comparative analysis of algoflora of the Akhangaran river with algoflora of studied by us natural and artificial reservoirs of Central Asia general species of algae have been determined. There studied propagation and distribution of algae downstream, seasonal changes and the effect of various ecological factors of water environment. For the first time, index of saprobe (Si) has been calculated as a result of studying of indicator saprobe species and diversities, and on the basis of this, the estimation of water quality has been given and ecologic zones of the river have been determined.

Practical value: species composition of algoflora has been determined and their distribution downstream. Saprobe indicator algae and their index of water saprobe have been revealed. For the reason ecological sanitary condition of the river has been established. Obtained results have practical value in composition and comparative study of algoflora of algae of Uzbekistan and other regions of Central Asia. Indicator algae and their indices could be useful in identification of ecological zones of water reservoirs.

Degree of embed and economic effectivity: study results are used in academic process at the department “Ecology” NUUz (act № 954 dd 10.11.2009), as well as in practical work of State Committee on nature protection of Republic of Uzbekistan (act № 6 dd 12.12.2009).

Field of application: science and education: biology, ecology; ecological-sanitary control and protection of nature.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ДИССЕРТАЦИИ

Актуальность работы. В настоящее время чистота воды и охрана водных бассейнов являются одной из важнейших проблем мирового масштаба, о чем свидетельствует обсуждение этого вопроса на 155-й сессии ЮНЕСКО при Организации Объединенных Наций в Ташкенте в 1998 году. ООН 2003 год был объявлен годом Всемирной пресной воды. Качество пресной воды - один из важнейших факторов здоровья населения. В силу этого главной задачей третьего тысячелетия является обеспечение населения качественной питьевой водой.

По сведениям Государственного комитета охраны природы Республики Узбекистан (2003, 2006, 2008 гг.), реки и каналы, протекающие на территории республики в черте крупных промышленных центров, оросительных систем сельских хозяйств и густонаселенных городов подвергаются антропогенному воздействию, в результате чего их воды загрязняются.

Одним из важных направлений мониторинга природной водной среды является использование индикаторов. Так, по данным научных источников (Алимжанова, 1991, 2005; Алимжанова, Шайимкулова, 2007), индикаторные сапробные виды водорослей способны произрастать и в самых чистых, и самых загрязнённых водоемах. По составу флоры водорослей водоёмов, их количественному показателю можно определить степень загрязненности воды. Актуальность данной работы возрастает с тем, что альгофлора реки Ахангаран в этом отношении слабо изучена.

Степень изученности проблемы. В научной литературе приводятся эпизодические данные по альгофлоре Ангренского, Ахангаранского и Алмалыкского очистных сооружений Ташкентского вилоята (Шоякубов, Васигов, Расулов, 1976; 1977) и реки Ахангаран (Айтметова, Халилов, Кутлиев, 1985), но не дается таксономический анализ альгофлоры, отсутствуют данные по распределению водорослей по течению, экологическим особенностям, значению сапробных водорослей в эколого-санитарной оценке качества воды реки Ахангаран. Учитывая важность определения указанных показателей в решении проблемы чистой воды и охраны водных бассейнов, они подробно изучены в нашей работе.

Связь диссертационной работы с тематическими планами НИР. Диссертация выполнена в рамках Приоритетного направления развития науки и технологий: ГНТП-9: «Изучение, обогащение и восполнение мирового генофонда и биоразнообразия республики, коллекций растений, микроорганизмов и патогенов, а также повышение эффективности отраслей сельского хозяйства и экономики на основе развития биотехнологий и других инновационных технологий».

Цель исследования: изучить альгофлору реки Ахангаран и определить значение индикаторных сапробных видов водорослей в оценке эколого- санитарного состояния воды реки Ахангаран.

Задачи исследования:

- определить видовой состав альгофлоры реки Ахангаран и провести таксономический анализ;

- выявить закономерности распределения водорослей по течению реки, осуществить сравнительный анализ альгофлоры по верхнему, среднему и нижнему течениям реки;

- сравнить альгофлору реки Ахангаран с альгофлорой ранее изученных естественных и искусственных водоёмов Средней Азии;

- изучить сезонные изменения водорослей и их экологических особенностей;

- выявыть индикаторно-сапробных видов водорослей и использовать их в оценке санитарного состояния воды реки Ахангаран.

Объект и предмет исследования. Объект исследования - альгофлора реки Ахангаран. Предмет исследования - альгология, таксономия, география, экология водорослей.

Методы исследований: альгологические и гидробиологические.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Видовой состав альгофлоры реки Ахангаран и ее таксономический анализ.

2. Распределение альгофлоры по течению реки Ахангаран, ее сравнительный анализ.

3. Изменения альгофлоры реки Ахангаран по сезонам года и ее экологические особенности.

4. Значение индикаторных сапробных водорослей в оценке эколого-санитарного состояния воды реки Ахангаран.

Научная новизна. Впервые получен полный альгологический материал о видовом составе водорослей, их развитии и распределении по реке Ахангаран. В течение 2002-2008 гг. определено 210 видов и разновидностей, относящихся к 61 роду, 36 семействам, 17 порядкам, 13 классам и 6 отделам водорослей.

На основе сравнительного анализа флоры реки Ахангаран определены общие виды водорослей в ранее изученных естественных и искусственных водоёмах Средней Азии.

Изучены распределение водорослей по течению реки и их сезонное развитие, а также индикаторные сапробные виды водорослей. Впервые вычислен сапробный индекс (Si) воды по сапробным индикаторным водорослям, что позволило оценить качество воды реки Ахангаран и определить зоны сапробности.

Научная и практическая значимость результатов исследования. Полученные результаты имеют научное значение в создании единой флоры водорослей Узбекистана и в сравнительных анализах. Они могут использоваться при определении качества воды Ташкентским областным санэпидконтролем и Государственным комитетом охраны природы Республики Узбекистан, а также при чтении курсов «Систематика и экология водорослей», «Санитарное состояние водоемов», «Гидробиология», «Гидроэкология» в высших учебных заведениях республики.

Реализация результатов. Материалы по сапробно-индикаторным видам водорослей используются при проведении учебного процесса на кафедре «Экология» НУУз (акт № 954 от 10.11.2009), а также в практической деятельности Государственным комитетом охраны природы Республики Узбекистан (акт № 6 от 12.12. 2009).

Апробация работы. Результаты исследований были доложены на Республиканской конференции «Актуальные проблемы биологии, экологии и почвоведения» (Ташкент, 2008), научно-практической конференции «Актуальные проблемы молекулярной биологии растений» (Ташкент, 2008), Международной конференции «Экологические проблемы опустынивания в Узбекистане» (Ташкент, 2008), Международной научной конференции «Актуальные проблемы альгологии, микологии и гидроботаники» (Ташкент, 2009), на расширенном заседании лаборатории альгологии и гидроботаники (протокол № 5 от 9.03.2010), на совете молодых учёных (протокол № 4 от 11.03.2010), на заседании Научного семинара при Специализированном совете НПЦ «Ботаника» АН РУз (протокол № 5 от 29.06.2010).

Опубликованность результатов. По теме диссертации опубликовано 11 научных работ.

Структура и объём диссертации. Диссертация состоит из введения, шести глав, заключения, выводов, практических рекомендаций, списка использованной литературы, включающего 124 наименований, в том числе 11-на иностранных языках, приложения. Работа изложена на 126 страницах компьютерного текста, содержит 36 таблиц и 2 рисунка.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ

Во введении обоснована актуальность темы, проанализирована степень изученности проблемы, приведены цель и задачи исследования, сформулированы основные положения диссертации, выносимые на защиту, научная новизна, научная и практическая значимость результатов исследования.

В первой главе - «Обзор литературы» - анализируются научные исследования, проводившиеся по альгологии в различных водоёмах Средней Азии (Музафаров, 1958, 1960, 1965, 1981; Мусаев, 1960; Эргашев, 1974, 1976; Коган, 1972, 1985; Кучкарова, 1974, 1990; Халилов, 1976; Ельмуратов, 1977; Шоякубов, 1976, 1977, 1978; Тожиев, 1984; Абдукадыров, 1990; Хабибуллаев, 1991; Буриев, 1993; Каримова, 1996, 2002; Алимжанова, 1991, 2005, 2007; Мустафаева, 2002; Шайимкулова, 2007; Боронбаева, 2007; Халмурзаева 2007; Рашидов, 2007). Выявлено, что в научной литературе по изучению альгофлоры реки Ахангаран встречаются лишь отрывочные сведения (Айтметова и др., 1985). Между тем, такие вопросы, как альгофлора и её таксономический анализ, распределение водорослей по руслу реки, развитие их по сезонам года, экологические особенности, распределение и сезонное развитие индикаторно-сапробных видов водорослей, а также их значение при определении качества воды реки Ахангаран остались за пределами внимания исследователей.

Во второй главе - «Объект исследований, материалы и методы изучения» - охарактеризованы объект, материалы и методы исследования. По геоморфологическим признакам река делится на верхнюю, среднюю и нижнюю части (Щульц, 1965). Для сбора проб отмечены 13 постоянных станций в трех частях реки: в верхнем течении - 4 станции от начала реки Ахангаран (после слива притоков Акташсай и Чавлисай) до города Ангрен; в среднем течении - 4 станции, от города Ангрен до выхода реки в Туябугузское водохранилище; в нижнем течении - 5 станций, от Туябугузского водохранилища до впадения в Сырьдарью (рис.1).

В период исследований по верхнему, среднему и нижнему течению реки Ахангаран собрано 340 альгологических проб, из них фитобентос - 200, фитопланктон - 80, перифитон - 60.

Сбор и обработку материала проводили по общепринятым методам альгологических (Жузе и др., 1949; Голлербах, Полянский, 1951) и гидробиологических исследований («Унифицированные методы исследования качества вод», 1976; 1977).

Для установления видового состава альгофлоры использовали «Определитель пресноводных водорослей СССР» (1951 а; 1951 б; 1953; 1954 а; 1954 б; 1955; 1959; 1980; 1982; 1986), «Определитель пресноводных водорослей Украинской ССР» (1977; 1978; 1979; 1986; 1988), «Определитель синезеленых водорослей Средней Азии» (1987; 1988), «Определитель протокковых водорослей Средней Азии» (1979), а также монографии А.Э. Эргашева (1979), А.М. Музафарова, А.Э. Эргашева, С.А. Халилова (1987, 1988), Х.А. Алимжановой (2007), Х.А. Алимжановой, М.А. Шайимкуловой (2008).

Некоторые таксономические названия диатомовых (Centrophyceae, Pennatophyceae) и зеленых (Chlorococcophyceae) водорослей заимствованы из работы С.П. Вассера (1989).

Общность флоры реки Ахангаран с другими регионами Средней Азии определяли методом сравнения по формуле Жаккара (Шмидт, 1974).

Сапробность водорослей выявляли по шкале R. Kolkwitz, M. Marssonа (1908, 1909) c дополнениями Г.И. Долгова и Я.Я. Никитинского (1927), V. Sladecek (1961, 1973) по формуле R. Pantle и N. Buck (1955).



Масштаб 1: 980 000

Рис.1. Карта-схема реки Ахангаран

1. -*- - государственная граница

2. -- - города

3. * - высота над уровнем моря

4. ^ - точки отбора проб

Сапробная зона и классы качества воды установлены по методу В.Н. Жукинского и др. (1981).

Физико-химический состав воды изучали по общепринятой методике гидрохимических анализов (Шишкина, 1974; Агатова, 1991) и на основе данных 2003-2008 гг. УзНИГМИ.

В третьей главе - «Общая характеристика реки Ахангаран» - дана физико-географическая характеристика реки Ахангаран. Река Ахангаран начинается из слияния многочисленных рек и речушек, вытекающих с Чаткальского и Кураминского хребтов. Река относится к типу рек, питающихся от таяния снегов и дождей в весенний период. Поэтому период полноводия реки Ахангаран наблюдается, в основном, в апреле-июне, большой расход воды происходит в мае - в среднем 32% от годичного стока, между тем в период с июля по октябрь воды в реке мало - всего 13% от годичного стока. Большая часть водосборной площади (2576 кмІ) реки Ахангаран находится ниже селения Турк. В эту часть реки сливают свои воды большинство ее протоков, в том числе самые полноводные - Дукент, Корабагир и Ниёзбашсай (Щульц, 1965).

Минерализация воды от верхней части реки к нижней повышается с 159,3 до 1386 мг/л. Концентрация растворенного кислорода в воде наблюдалась в пределах 5,96 - 13,05 мг О2/л, содержание БПК5 в воде - 0,18 - 8,20 мг О2/л, ХПК 3,79 - 59,10 мг О2/л, фтор 0,22 - 1,99 мг/л, нефтепродуктов 0,01 - 0,56 мг/л, фенольных соединений 0,001- 0,020 мг/л, соединений хрома 0,1 - 6,40 мкг/л, цинк 2,4 - 34 мкг/л. Из минеральных солей азота содержится в воде: азот аммония от 0,01 до 1,8 мг/л, азот нитрата в пределах 0,43 - 17,65 мг/л, азот нитрита 0,003 - 0,448 мг/л, хлорорганические пестициды (изомеры, производные ГХЦГ) составляют 0,001-0,059 мкг/л. ДДТ и его метаболиты не обнаружены.

Полученные результаты свидетельствуют о загрязненности реки Ахангаран различными (более 40) химическими веществами, концентрация которых в средней и нижней частях реки превышает предельные допустимые концентрации. альгофлора ахангаран река

По данным УзНИГМИ и нашим наблюдениям, химический состав воды меняется за счёт стоков предприятий городов Ангрен, Ахангаран, Алмалык, сточных вод лубзавода, в том числе коллекторно-дренажных вод, а также воды канала Левобережный Карасу и мн. др.

В четвертой главе - «Таксономический и сравнительный анализ альгофлоры реки Ахангаран» - приводятся данные по таксономическому анализу альгофлоры реки Ахангаран и сравнительному анализу альгофлоры по верхнему, среднему и нижнему течениям реки, а также сравнительному анализу изученной альгофлоры с альгофлорой ранее изученных естественных и искусственных водоемов Средней Азии.

В результате исследований установлено, что альгофлора реки Ахангаран содержит 210 видов и разновидностей (188 видов, 12 вариаций, 10 форм) водорослей, относящихся к 61 роду, 36 семействам, 17 порядкам, 13 классам и 6 отделам (табл.1).

Таблица 1

Таксономический анализ альгофлоры реки Ахангаран

Отдел водорослей	Количество	Все-го	Доля (%) от общего коли-чества
	клас-сов	по- ряд- ков	се-мей- ств	ро- дов	ви- дов	ва- риа- ций	фо-рм
Суаnоphyta	3	4	12	17	60	-	10	70	33,3
Chrysophyta	1	1	1	1	1	-	-	1	0,5
Bacillariophyta	2	3	6	17	62	10	-	72	34,3
Pyrrophyta	1	1	1	3	9	1	-	10	4,8
Euglenophyta	1	1	1	3	7	1	-	8	3,8
Chlorophyta	5	7	15	20	49	-	-	49	23,3
Всего	13	17	36	61	188	12	10	210	100

Среди водорослей ведущими являются отдел Bacillariophyta - который содержит 72 вида и разновидностей (62 вида, 10 вариаций, которые составляют 34,3% от общего числа видов), отдел Суаnоphyta - 70 (60 видов, 10 форм - 33,3 %), отдел Chlorophyta - 49 (23,3 %). Последующие позиции по количеству видов занимают Pyrrophyta - 10 (9 видов, 1 форму - 4,8 %), Euglenophyta - 8 (7 видов, 1 вариацию - 3,8 % ) и Chrysophyta - 1 (0,5 %).

На основе альгофлористического анализа верхней, средней и нижней частей реки Ахангаран нами выявлено 116 видов и разновидностей в верхней, 151 - в средней и 117 - в нижней частях реки (рис.2.).

Количество видов и разновидностей

Верхнее течение Среднее течение Нижнее течение

Рис.2. Распределение альгофлоры по течению реки Ахангаран

Общими для реки по всему ее течению являются 43 вида и разновидности (41 вид, 1 вариация, 1 форма) водорослей, из них 17 - синезелёных, 16 - диатомовых, 9 - зеленых и 1 - пирофитовая.

Вычисление коэффициента общности альгофлоры в верхней, средней и нижней частях реки Ахангаран с использованием формулы Жаккара (Шмидт, 1974) дало следующие результаты: коэффициент общности флоры водорослей верхней и средней частей равен 0,41, верхней и нижней - 0,26, средней и нижней - 0,55. В целом коэффициент общности реки Ахангаран составил 0,145.

Нами был проведен сравнительный анализ альгофлоры реки Ахангаран с альгофлорой других ранее изученных естественных и искусственных водоёмов Средней Азии и выявлены общие виды водорослей.

В естественных водоёмах - Aphanothece castagnei (Breb.) Rabenh., Melosira arenaria Moore, Diatoma anceps (Ehr.) Kirchn., Ulothrix tenerrima Kuetz., Cladophora crispata (Roth.) Kuetz., Mougeotia parvula Hass. и др., для альгофлоры искусственных водоёмов - Merismopedia glauca (Ehr.) Naeg., Microcystis aeruginosa Kuetz. em. Elenk., Gloeocapsa calcarea Tilden, Melosira arenaria Moore, Diatoma hiemale (Lyhgb.) Heib., Fragilaria crotonensis Kitt., Peridinium bipes Stein., Ceratium hirundinella (O.F.M.) Bergh., Euglena fenestrata Elenk., Oocystis borgei Snow., Cladophora crispata (Roth.) Kuetz. и др., для альгофлоры водёмов бассейна р. Чирчик - Merismopedia glauca (Ehr.) Naeg., Aphanothece clathrata W. et. G.S. West, Hydrurus foetidus Kirchn., Melosira varians Ag., Diatoma anceps (Ehr.) Kirchn., Fragilaria crotonensis Kitt., Ceratium hirundinella (O.F.M.) Bergh., Euglena fenestrata Elenk., Pandorina morum (Muell.) Bory, Oocystis borgei Snow., Ulothrix subtilissima Rabenh. являются общими для сравниваемых альгофлор.

В пятой главе - «Экологические особенности альгофлоры реки Ахангаран» - рассматривается вопрос о влиянии основных экологических факторов (освещенность, температура, прозрачность, скорость течения, содержание биогенных веществ, рН, степень минерализации), а также сточных вод промышленных предприятий, сельских и коммунальных хозяйств, полей на состав и распределение альгофлоры.

Наибольшая освещенность реки Ахангаран наблюдается в конце весеннего, летнего и в начале осеннего периодов. В эти месяцы в верхней части реки отмечается развитие водорослей - Merismopedia glauca (Ehr.) Naeg., Oscillatoria irrigua (Kuetz.) Gom., Diatoma elongatum (Lyngb.) Ag. В средней и нижней частях реки лучше развивались - Aphаnotheсe clathrata W. et. G.S.West, Gloeocapsa calcarea Tilden., Lyngbya truncicola Chose., Stephanodiscus dubius (Fricke.) Hust., Caloneis amphisbaena (Bory) Cl., Hantzschia amphioxys (Ehr.) Grun., Glenodinium quadridens (Stein.) Schiller; Euglena gracilis Klebs.; Pandorina morum (Muell.) Bory, Cladophora fracta Kuetz., Spirogyra crassa Kuetz. и другие виды водорослей. С изменением освещенности реки увеличивается многообразие видов водорослей.

В конце весны, летом, в начале осени с повышением освещенности, а следовательно, и увеличением количества солнечных дней, подъемом температуры воды чаще других развиваются представители нитчатых зеленых и синезеленых водорослей.

В зимний период со снижением солнечной энергии уменьшаются видовой состав водорослей и их количество. Исчезает большинство представителей зеленых, синезеленых, пирофитовых, эвгленовых и др. водорослей. Наблюдается развитие преимущественно диатомовых водорослей Diatoma vulgare Bory, Fragilaria constricta Ehr., Nitzschia hantzschiana Rabenh. в верхней части реки.

Значительную роль играют сезонные изменения температуры в изменении видового состава водорослей и их количества. Весной (в мае) с повышением температуры воды (10є-18єС) наблюдается интенсивное развитие синезеленых водорослей. Максимальное развитие их наблюдается в жаркие дни лета (в августе) с повышением температуры воды 18є-26єС и теплый период осени (в октябре) 15є-18єС, а минимальное - зимой (в декабре) с понижением температура воды до 1єС.

Летом с повышением солнечной радиации на различных субстратах по берегам реки наблюдается интенсивное развитие зеленых, диатомовых и синезеленых водорослей с многообразным окрашиванием. С понижением температуры, а также под влиянием различных экологических факторов они начинают тускнеть. Температура воды по руслу реки в течение года изменяется в пределах 1-26єС.

Экологический анализ альгофлоры по определению влияния температуры воды показывает следующее. Из 210 видов, вариаций и форм водорослей 42 являются эвритермными, 168 - стенотермными. В этих условиях из эвритермных видов лучшее развитие имели - Merismopedia glauca (Ehr.) Naeg., Oscillatoria brevis (Kuetz.) Gom., Phormidium fragile (Menegh.) Gom., Melosira islandica O. Muell., Cyclotella comta (Ehr.) Kuetz., Diatoma elongatum (Lyngb.) Ag., Euglena hemichromata Skuja, Phacus caudatus Huebner., Pandorina morum (Muell.) Bory, Mougeotia parvula Hass., Spirogyra calospora Cleve и др., из стенотермных - Microcystis aeruginosa Kuetz. em. Elenk., Nostoc pruniforme Ag., Hydrurus foetidus Kirchn., Melosira arenaria Moore, Fragilaria bicapitata A.Meyer, Synedra ulna (Nitzsch.) Ehr., Palmella microscopica Korsch., Oocystis borgei Snow., Closterium acerosum (Schrank.) Ehr., Staurastrum paradoxum Meyen., Desmidium aptogonum Breb.и др.

Прозрачность воды имеет большое значение в распространении и развитии водорослей. В начале и средней части реки прозрачность воды более высока по сравнению с нижней частью, что находит отражение в разнообразии видового состава. Из общего количества (210) видов по верхнему течению реки, где прозрачность колеблется в пределах 1,5 - 2м, выявлено 116 видов, по среднему течению с прозрачностью от 1 - 1,5м до 2 м - 151 вид, по нижнему течению от 0,25м до 0,75 - 1м с пониженной прозрачностью 117 видов и разновидностей водорослей.

Минерализация воды по течению сверху вниз изменяется от 159,3 мг/л до 1386 мг/л. По данным УзНИГМИ, в верхнем течении минерализация воды находится в пределах от 159,3 до 492,4 мг/л, в среднем - 793,2 -1168,9 мг/л, в нижнем - 808 - 1386 мг/л. На участке слияния с канала Левобережный Карасу минерализация поднимается до 1911,6 мг/л. Минерализация воды реки Ахангаран с верхнего течения (159,3 - 492,4 мг/л), среднего (793,2 -1168,9 мг/л) и до устья (808 - 1386 - 1911,6 мг/л) повышается, качество воды меняется от пресной (гипогалина (гг)) до солоноватой (бета-мезогалина (мг)).

В этих условиях в нижней части реки лучшее развитие имели Merismopedia glauca (Ehr.) Naeg., Oscillatoria deflexoides Elenk. et. Kossinsk., Cyclotella comta (Ehr.) Kuetz., Diatoma elongatum (Lyngb.) Ag., Spirogуra calospora Cleve.

Экологические факторы обусловливают формирование фитопланктона, фитобентоса, перифитона (обрастания). В реке Ахангаран планктонные водоросли насчитывают 108 видов, вариаций и форм, в бентосе -24, на фитообрастаниях-58. По течению реки количество фитопланктона изменяется от 32-80 до 61, фитобентоса - 69 - 93 - 71, фитообрастаний - 31 - 45 - 35 соответственно.

Альгофлора реки меняется по сезонам года и зависит от химического состава, гидробиологического режима и ряда факторов водной среды. В весенний период температура воды поднимается до 10 - 18єС. В этот период по руслу реки выявлено 146 видов и разновидностей водорослей. Из них 43 - диатомовых, 54 - синезеленых, 37 - зеленых, 8 - эвгленовых, 3 - пирофи-товых и 1 вид - из золотистых водорослей (табл. 2).

Летом температура воды поднимается до 18 - 26єС. В этот период по руслу реки определено 174 вида и разновидности водорослей. Из них 60 - си-незеленых, 57 - диатомовых, 42 - зеленых, 7 - эвгленовых, 7 -пирофитовых, 1 - золотистый (табл.2).

По течению реки основными летними водорослями являются Aphаnothece clathrata W. et. G.S.West, Oscillatoria amoena (Kuetz.) Gom., Cyclotella planctonica Brunnth., Achnanthes grassillima Hust., Diploneis elliptica (Kuetz.) Cl., Peridinium cinctum (O.F.M.) Ehr., Desmidium schwartzii Ag. и др.

Осенью температура воды по руслу реки в пределах 15 - 21єС. В этот период нами выявлено и определено 162 вида и разновидности водорослей. Из них 59 - синезеленых, 49 - диатомовых, 40 - зеленых, 7 - пирофитовых, 7 - эвгленовых (табл. 2).

Продолжают свой рост и развитие водоросли, обнаруженные в летний период. Появляются Melosira arenaria Moore, Fragilaria crotonensis Kitt., Navicula vulpina Kuetz., Glenodinium borgei (Lemm.) Schiller, Closterium acerosum (Schrank.) Ehr., Staurastrum paradoxum Meyen., Cosmarium alatum Kirchn., Desmidium aptogonum Breb. и др.

Таблица 2

Сезонное развитие водорослей по течениям реки Ахангаран ( 2002 - 2008 гг.)

Отдел водорослей	Весна	Лето	Осень	Зима
	Течение
	всего	верхнее	среднее	нижнее	всего	верхнее	среднее	нижнее	всего	верхнее	среднее	нижнее	всего	верхнее	среднее	нижнее
Cyanophyta Chrysophyta Bacillariophyta Pyrrophyta Euglenophyta Chlorophyta	54 1 43 3 8 37	31 1 27 2 - 16	50 - 29 2 6 27	26 - 29 1 8 25	60 1 57 7 7 42	36 1 36 4 - 19	55 - 35 6 6 31	34 - 31 2 8 29	59 - 49 7 7 40	33 - 28 2 - 16	52 - 30 4 6 28	35 - 30 5 7 32	23 - 31 2 3 8	15 - 20 - - 3	22 - 19 2 2 7	13 - 14 1 3 6
Всего	146	76	114	89	174	95	133	104	162	79	120	109	67	38	52	37

Зимой температура воды понижается до 1єС в верхней части. В этот период встречаются всего 67 видов и разновидностей водорослей. Из них 31 - диатомовых, 23 - синезеленых, 8 - зеленых, 3 - эвгленовых, 2 - пирофи-товых (табл. 2). Встречаются, в основном, холодноводные виды. Наибольшее развитие имели Aphanothece castagnei (Breb.) Rabenh., Oscillatoria bornetii (Zukal.) Forti., Melosira undulata var. normanii Arn., Cyclotella comta var. oligactis (Ehr.) Grun, Anomoeoneis exilis (Kuetz.) Cl.и др.

В весенние, летние, осенние периоды с повышением температуры воды в реке видовой состав водорослей увеличивается соответственно до 146, 174, 162, а с понижением температуры воды он уменьшается до 67 (табл. 2).

Сезонные изменения видового состава водорослей в реке Ахангаран зависят от влияния комплексных факторов, определяющих их рост и развитие.

В шестой главе - «Распределение индикаторно-сапробных водорослей и их значение в определении эколого-санитарного состояния воды» - приводится таксономический анализ индикаторных сапробных видов альгофлоры и раскрывается их роль в оценке качества воды реки Ахангаран.

В период исследования (2002-2008 гг.) мы выявили и определили 210 видов водорослей, из них 107 (104 вида и 3 вариации) сапробных водорослей, имеющих индикаторное значение.

Количество индикаторов составляет 50,95% от общего (210) количества водорослей. Они относятся к 51 роду, 30 семейству, 15 порядкам, 11 классам и 6 отделам. Из общего числа (107) сапробных водорослей 13 - ксено-сапробные, 31 - олигосапробные, 46 - бета-мезосапробные, 16 - альфа-мезо-сапробные, 1- полисапробные виды (табл. 3).

Таблица 3

Количество индикаторных сапробных видов водорослей реки Ахангаран

Отдел водорослей	х	о	b	б	р	Общее количество сапробных видов и разновид-ностей, %
	ви-ды	ви-ды	ва-риа-ция	ви-ды	ва-риа- ция	ви- ды	ва-риа-ция	ви-ды
Cyanophyta Chrysophyta Bacillariophyta Pyrrophyta Euglenophyta Chlorophyta	1 1 8 - 1 2	7 - 12 4 1 6	- - 1 - - -	10 - 15 - 3 17	- - - - 1 -	7 - 6 - - 2	- - 1 - - -	- - - - 1 -	25 1 43 4 7 27	23,4 0,9 40,3 3,7 6,5 25,2
Всего	13	30	1	45	1	15	1	1	107	100
		31	46	16

Примечание. х-ксеносапробные, о-олигосапробные, b-бета-мезосапробные, б-альфа-мезосапробные, р-полисапробные водоросли.

По течению реки сапробные водоросли распределяются следующим образом: при общем количестве - 107 видов и разновидностей перемещается в верхней части - 49, в средней - 84 и в нижней - 83, при этом число их заметно увеличивается за счет прибавления бета- и альфа-мезосапробных видов. В верхней части реки ксеносапробных видов водорослей насчитывается 11, в средней - 9, нижней - 8. Олигосапробных - в верхней части реки - 28, в средней - 24, нижней - 18. Бета-мезосапробных - в верх-ней части реки - 9, в средней - 36, нижней - 41. Из общего (16 видов) числа альфа-мезосапробных водорослей в верхней части реки содержится 2 вида, в средней и нижней - по 13 видов. Из полисапробных встречается только Euglena proxima Dang., которая появляется лишь к концу средней и в нижней частях реки.

Результаты исследований показывают, что количество ксено- и олигосапробных видов водорослей уменьшается, а количество бета-, альфа-, мезо-сапробных видов водорослей увеличивается от верхней к средней и нижней частям реки, где появляются и полисапробные водоросли. Все это связано с поступлением высокозагрязненных сточных вод и повышением концентрации органо-минеральных веществ.

Подсчёт сапробиологических индексов по формуле Р. Пантле, Н. Букк (1955) показал, что среднегодовая сумма частоты встречаемости (?h) сапробных водорослей в верхней части составляет 167, в средней части - 298, в нижней - 363. Среднегодовая сумма частоты встречаемости (?h) по реке доходит до 828 (табл.4).

Таблица 4

Оценка санитарного состояния воды реки Ахангаран по индексу сапробных водорослей

Течение реки	Сумма частоты встречае-мости, ?h	Сумма частоты встречаемости (h) и степени сапробности (s), ?(h?s)	Биоиндикация сапробности	Качество воды
			индекс сапроб-ности, Si	зона сапроб-ности	по клас-су	по раз- ряду
верхнее среднее нижнее	167 298 363	189,5 484,5 727,5	1,13 1,62 2,04	б-о в? в?	2 3 3	2a 3а 3б
Всего	828	1401,5	1,69	в?	3	3а

Примечание: Зона сапробности: б-о-альфа-олигосапробная, в?-бета'-мезосапробная, в?- бета"- мезосапробная. Качество воды: по классу: 2-чистая, 3-удовлетворительно чистая; 2а-очень чистая; по разряду: 3а-достаточно чистая, 3б-слабо загрязненная.

Сумма частоты встречаемости (h) и отношение степени сапробности водорослей (s) в верхней части реки Ахангаран ? (h?s) составляет 189,5, в средней - 484,5 и в нижней - 727,5. Сумма частоты встречаемости (h) и отношение степени сапробности водорослей (s) реки Ахангаран ? (h?s) равны 1401,5. Сапробная валентность (индекс сапробности) Si в верхней части реки составляет 1,13, в средней - 1,62, в нижней - 2,04. Средняя сумма индекса сапробности (Si) достигает 1,69.

Результаты исследования показали, что по течениям реки - верхнему, среднему и нижнему индекс сапробности составил соответственно 1,13; 1,62 и 2,04. Сапробная зона реки изменялась от альфа-олигосапробной до бета'-, бета"-мезосапробной зоны, качество воды - от 2-го до 3-го класса с разрядами 2a - 3а - 3б.

Результаты нашего исследования по индикаторным сапробным водорослям потверждают, что река Ахангаран загрязняется органическими, минеральными веществами, что из года в год (2002-2008 гг.) ухудшает эколого-санитарное состояние реки по течению сверху вниз.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Впервые нами изучен видовой состав альгофлоры реки Ахангаран и в полной степени проведен систематический анализ. Наблюдалось увеличение количества видов водорослей с верхнего течения в сторону среднего. Под влиянием различных факторов водной среды, в том числе стока воды из канала Левобережный Карасу, в нижнем течении реки Ахангаран отмечалось снижение количества водорослей.

Установлено, что по всему течению реки Ахангаран распространены 41 вид, одна вариация, одна форма водорослей. Нами также был проведен сравнительный анализ альгофлоры реки Ахангаран с изученной альгофлорой различных водоемов в Средней Азии и выявлены общие виды водорослей.

С повышением температуры воды видовой состав водорослей в реке Ахангаран увеличивается с весны к лету и до начала осени. С понижением температуры воды зимой количество видов уменьшается. Зимой развиваются только холодноводные формы синезеленых, диатомовых и зеленых водорослей.

В зависимости от встречаемости индикаторно-сапробных видов водорослей нами была проведена оценка качества реки воды. Результаты были следующими: в верхней части реки вода чистая, в средней - удовлет-ворительно чистая, в нижней - немного загрязненная.

ВЫВОДЫ

1. Впервые выявлены и определены 210 видов и разновидностей водорослей альгофлоры реки Ахангаран. Они представлены 61 родами, 36 семействами, 17 порядками, 13 классами и 6 отделами.

2. В составе альгофлоры водоросли отдела Bacillariophyta доминируют - (72 вида и разновидности, 34,3%). Последующие места занимают отделы Cyanophyta (70; 33,3%), Chlorophyta (49; 23,3%), Pyrrophyta (10; 4,8%), Euglenophyta (8; 3,8%) и Chrysophyta (1; 0,5%).

3. Таксономический анализ альгофлоры в верхнем, среднем и нижнем течениях реки Ахангаран показал наличие в верхнем - 116 водорослей (103 вида, 7 вариаций, 6 форм), в среднем - 151 (135 видов, 7 вариаций, 9 форм), нижнем - 117 (113 видов, 3 вариации, одна форма). В верхней части реки, в основном, преобладают холодноводные виды диатомовых водорослей. Среди них наибольшего развития достигли Melosira distans (Ehr.) Kuetz., Cyclotella comta (Ehr.) Kuetz., Synedra ulna (Nitzsch.) Ehr.. Водоросли других отделов развивались и распространялись сравнительно мало. С изменением комплекса экологических факторов, таких как снижение скорости течения, прозрачность и повышение температуры воды, место диатомовых занимали синезеленые водоросли.

4. В составе альгофлоры 43 вида и разновидности являются общими видами для всего течения реки. Коэффициент общности водорослей по верхнему и среднему течению реки составлял 0,41, по среднему и нижнему - 0,55, верхнему и нижнему - 0,26, а общность коэффициента по всей реке - 0,145.

5. Минерализация воды реки Ахангаран с верхнего течения (159,3 - 492,4 мг/л) до устья (1386 - 1911,6 мг/л) повышается, качество воды меняется от пресной (гипогалина (гг)) до солоноватой (бета-мезогалина (мг)). В нижнем течении наблюдается развитие Merismopedia glauca (Ehr.) Naeg., Cyclotella comta (Ehr.) Kuetz., Diatoma elongatum (Lyngb.) Ag., Didymosphenia geminata (Lyngb.) M. Schmidt, Spirogуra calospora Cleve и других мезогалинных видов.

6. В реке Ахангаран водоросли, встречающиеся в фитопланктоне, представлены 108 видами, разновидностями и формами, в фитобентосе - 124 и в перифитоне - 58.

7. На основе анализа сезонного развития альгофлоры выявлено, что в летний период наблюдается наибольшее количество (174) видов водорослей. В этот период в альгофлоре по количеству видов доминируют синезеленые, диатомовые и зеленые водоросли. Зимой выявлено и определено всего 67 видов и разновидностей водорослей, в основном продолжают развиваться диатомовые (31) водоросли. Выявлено и определено 42 эвритермных и 168 стенотермных водорослей.

8. На основе изучения водорослей определено 107 сапробных видов и разновидностей (104 вида, 3 вариации). Из них ксеносапробных - 13, олигосапробных - 31, бета-мезосапробных - 46, альфа-мезосапробных - 16, полисапробных - 1.

9. Вниз по течению количество ксено-, олигосапробных водорослей уменьшается, а количество бета-, альфа-мезосапробных водорослей увеличивается. В связи этим сапробный индекс (Si) по течению реки меняется от 1,13 - 1,62 до 2,04; сапробная зона - от альфа-олигосапробной до бета'-, и бета"-мезосапробной, качество воды снижается от 2-го класса с разрядом 2а до 3-го класса с разрядом 3а и 3б.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

1. Полученные данные по альгофлоре реки Ахангаран рекомендуем использовать при составлении общего списка флоры Узбекистана для сравнительного изучения водорослей водоемов Средней Азии.

2. Данные по сапробности водорослей могут быть использованы Государственным комитетом охраны природы, Ахангаранским, Ангренским, Алмалыкскими городскими центрами Госсанэпиднадзора и СЭС Ташкентской области при биологической оценке качества воды, а также при периодическом контроле ее питьевого качества.

3. Для улучшения качества воды реки Ахангаран рекомендуем прилегающим к ней предприятиям, учреждениям, фермерским хозяйствам, населенным пунктам использовать методы биологической очистки сточных вод.

4. Полученные нами результаты и собранную коллекцию альгологического материала рекомендуем использовать в учебном процессе высших учебных заведений при преподавании спецкурсов «Систематика и экология водорослей», «Санитарное состояние водоемов», а также общего курса «Гидробиология», «Гидроэкология» и практических занятиях высших учебных заведений республики.

СПИСОК ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ

1. Эшмуродова Н.Ш. О?ангарон дарёси альгофлорасининг мавсумий ўзгариши // Узбекский биологический журнал. - Ташкент, 2005. - № 4. - С. 54-56.

2. Эшмуродова Н.Ш. О?ангарон дарёси альгофлорасининг о?им бўйлаб тар?алиши // Доклады Академии наук Республики Узбекистан. - Ташкент, 2006. - № 3. -С. 87-90.

3. Эшмуродова Н.Ш. О?ангарон дарёси альгофлораси ва уларнинг индикатор-сапроб турлари // Доклады Академии наук Республики Узбекистан. - Ташкент, 2007. - № 3. - С. 60-63.

4. Олимжонова Х.О, Эшмуродова Н.Ш. О?ангарон дарёси сувўтлари флорасининг систематик ва экологик та?лили // Узбекский биологический журнал. - Ташкент, 2007. -№ 3. - С. 26-29.

5. Олимжонова Х.О, Эшмуродова Н.Ш. О?ангарон дарёси сувўтлари флорасини Ўрта Осиёдаги бош?а сув ?авзалари флораси билан ?иёсий та?лили // Узбекский биологический журнал. - Ташкент, 2007. - № 3. - С. 43- 46.

6. Эшмуродова Н.Ш. О?ангарон дарёси индикатор-сапроб сувўтларининг мавсумий ривожланиш динамикаси // Биология, экология ва тупро?шуносликнинг долзарб муаммолари: Республика илмий-амалий конференцияси материаллари. - Ташкент, 2008. - С.166-168.

7. Эшмуродова Н.Ш., Олимжонова Х.О. О?ангарон дарёси сувўтлари флорасининг о?им бўйлаб тар?алишининг ?иёсий та?лили // Актуальные проблемы молекулярной биологии растений: Материалы международной научно-практической конференции. - Ташкент, 2008. - С. 94-96.

8. Эшмуродова Н.Ш., Олимжонова Х.О. Систематический анализ индикаторных сапробных видов водорослей реки Ахангаран // Узбекский биологический журнал. - Ташкент, 2008. -№ 5. - С. 34-37.

9. Олимжонова Х.О., Эшмуродова Н.Ш. О?ангарон дарёси индикатор- сапроб сувўтларининг о?им бўйлаб тар?алиши // Экологические проблемы опустынивания в Узбекистане: Материалы международной научной конференции. - Ташкент, 2008. - С. 205-207.

10. Олимжонова Х.О., Эшмуродова Н.Ш. О?ангарон дарёси альгофлорасининг айрим хусусиятлари // Актуальные проблемы альгологии, микологии и гидроботаники: Материалы международной научной конференции. - Ташкент, 2009. - С. 120-122.

11. Эшмуродова Н.Ш. О?ангарон дарёси альгоценозларининг о?им бўйлаб тар?алиши // Актуальные проблемы альгологии, микологии и гидроботаники: Материалы международной научной конференции. - Таш-кент, 2009. - С. 167-169.

Размещено на Allbest.ru

...