Научный журнал
Фундаментальные исследования
ISSN 1812-7339
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 1,074

К ВОПРОСУ ИЗМЕНЕНИЯ ВИДОВОГО СОСТАВА МАКРОФИТОБЕНТОСА СУДЖУКСКОЙ ЛАГУНЫ ЗА ПОСЛЕДНИЕ 40 ЛЕТ (1970 – 2012 гг.)

Березенко Н.С. 1 Поворознюк А.Т. 1
1 ФГБОУ ВПО «Государственный морской университет им. адмирала Ф.Ф. Ушакова», Новороссийск
Суджукская лагуна расположена у входа в Цемесскую (Новороссийскую) бухту, отделяется от нее с востока – галечниковой пересыпью, с юга – косой, имеющей в своей юго-западной части проран (гирло). Растительность лагуны всегда была представлена сообществами водорослей (в основном родов Enteromorpha, Cladophora, Chondria, Lophosiphonia) и высших водных растений (Potamogeton pectinatus, Chara vulgaris, Lamprothamnus papilosum и др.). В основу работы положены геоботанические описания макрофитобентоса Суджукской лагуны, выполненные в 2012 году, а также предшествующего периода исследований (1970–2010 гг.). Анализ и обобщение накопленных данных показал, что на протяжении последних 40 лет гидрохимический режим в Суджукской лагуне был крайне нестабилен. Динамика макрофитобентоса лагуны была обусловлена изменением экологического состояния вод, главным образом, под влиянием нарастающих по масштабу антропогенных процессов. В результате этого в составе флоры лагуны произошло снижение числа видов высших водных растений и харовых водорослей, в т.ч. за счет исчезновения Ruppia spiralis, Chara vulgaris, Lophosiphonia reptabunda, на фоне массового распространения рдеста гребенчатого (Potamogeton pectinatus). Видовой состав водорослевых сообществ, наоборот, увеличился за счет группы зеленых и красных видов, в т. ч. появления новых для водоема видов. Изменение сапробиологического состава флоры нашло отражение в исчезновении олигосапробных видов при одновременном росте числа видов полисапробов.
лагуна
гирло
гидрохимический режим
соленость
фитоценоз
макрофитобентос
1. Громов В.В. Эколого-фитоценотические изменения в Суджукской лагуне // Изв. Сев.-Кав. науч. центра высш. шк. Естеств. науки. – 1982. – № 4. – С. 45–48.
2. Зинова А.Д. Определитель зеленых, бурых и красных водорослей южных морей СССР. – М.- Л.: Наука, 1967. – 398 с.
3. Калугина А.А. Исследование донной растительности Черного моря с применением легководолазной техники // Морские подводные исследования. – М.: Наука, 1969. – С. 105–113.
4. Калугина-Гутник А.А. Фитобентос Черного моря. – Киев: Наук. думка, 1975. – 247 с.
5. Современное состояние фитобентоса Суджукской лагуны / А.А. Калугина-Гутник, М.Р. Халилова, Н.В. Миронова, Н.С. Березенко // Экология моря. – 1988. – Вып. 30. – С. 29–36.
6. Литвинская С.А., Лозовой С.П. Памятники природы Краснодарского края. – Краснодар: Периодика Кубани, 2005. – С. 164–167.
7. Мартынов Я.И, Афанасьев Д.Ф., Березенко Н.С. Современное состояние фитобентоса Суджукской лагуны Новороссийской бухты и его многолетняя динамика // Актуальные проблемы биологии, нанотехнологий и медицины: сб. докл. Медунар. научно-практ. конф. – Ростов н/Д., 22–25 октября 2011.
8. Миловидова Н.Ю. Гидробиологическая характеристика Суджукской лагуны // Тр. Новорос. биостанции, 1961. – Вып. 14. – С. 69–80.
9. Отчет о НИР «Характер Суджукской лагуны – памятника природы – по материалам гидрохимических, гидробиологических и ботанических исследований». – Новороссийск, НУНИМБЦ, 1996. – 81 с.

Суджукская лагуна расположена у входа в Цемесскую (Новороссийскую) бухту и отделяется от нее пересыпью шириной 25-60 м с востока и галечниковой косой шириной 10-15 м с юга. С морем она соединяется в юго-западной части небольшим гирлом, которое находится почти у самого коренного берега и в шторм засыпается галькой, прекращая поступление в лагуну морской воды из бухты. Глубина лагуны не превышает 1,2 м. Дно почти повсеместно (около 90%) перекрыто мягкими илами, местами с запахом сероводорода. Сегодня питание лагуны осуществляется в основном за счет выпадения атмосферных осадков на площадь водоема и стока с водосборного бассейна, в меньшей степени - за счет разгрузки малых ручьев с территории Пионерской рощи и подземных вод из близлежащих прудов. Суджукская лагуна имеет статус памятника природы местного значения [6].

Целью работы являлось изучение современного эколого-флористического разнообразия и изменений макрофитобентоса Суджукской лагуны за последние 40 лет (1970-2012 годы).

Материал и методы исследований

История изучения растительности Суджукской лагуны охватывает почти столетний период (Арнольди, 1924 а, б; Сорохтин, 1924; Миловидова, 1961; Громов, 1982; Калугина-Гутник и др., 1988 и др.). Именно это обстоятельство позволяет выявить достаточно полную картину изменений, происшедших в видовом составе донной растительности водоема в последние 40 лет (1970-2012 годы).

В основу работы положены геоботанические описания макрофитобентоса Суджукской лагуны, выполненные в 2012 году, а также описания [1, 5, 7 и др.]. Исследования проводились в мае-июне на 10 станциях, расположение которых аналогично исследованиям предыдущих лет. Отбор проб осуществлялся по методике морских фитоценотических исследований [3-5]. Одновременно отбирались пробы воды на гидрохимический анализ. Всего было отобрано 40 качественных проб макрофитов. Камеральную обработку большинства проб проводили в живом состоянии. Отдельные образцы фиксировали 4%-м раствором формалина. Видовой состав определяли в соответствии с работой [2].

Результаты исследования и их обсуждение

Анализ и обобщение накопленных данных позволили выявить следующее. В силу своего замкнутого положения гидрохимический режим в лагуне на протяжении последних 40 лет был крайне нестабилен. Основные показатели, влияющие на видовой состав макрофитобентоса (температура, соленость воды, содержание растворенного кислорода, биогенов и др.), были подвержены существенным сезонным и межгодовым колебаниям. В отдельные годы воды лагуны опреснялись, в другие - их соленость приближалась к морским водам, но в том и ином случае в условиях высоких летних температур и мелководья инициировались процессы эвтрофикации. Помимо этого, на видовой состав макрофитобентоса существенное влияние оказывала антропогенная составляющая.

На протяжении последних 40 лет уровень антропогенной нагрузки не только заметно изменялся, но и постоянно увеличивался. Если в начале 70-х годов ХХ в. основным источником загрязнения лагуны был приток морских вод через гирло с загрязненной акватории Цемесской бухты, то спустя 40 лет - это источники, расположенные на ее берегах: стихийно возникающие в летний сезон стоянки автотранспорта на Русском поле (западный берег лагуны) в 2-5 м от зеркала лагуны; поверхностный сток с автодороги, проходящей непосредственно по Суджукской косе и восточному берегу лагуны; большая замусоренность берегов и прилегающей акватории лагуны и др. [7, 9].

Растительность Суджукской лагуны всегда была представлена сообществами водорослей и высших водных растений. На протяжении многих лет доминирующее положение в них занимали виды Potamogeton pectinatus, Chara vulgaris, Lamprothamnus papilosum и другие, сопутствующими были зеленые и красные виды водорослей (род Enteromorpha, Cladophora, Chondria, Lophosiphonia) [1, 5 и др.].

Исследования макрофитобентоса в 2012 г. и сравнительный анализ полученных данных с результатами исследований прошлых лет показали, что на протяжении последних 40 лет флористический состав фитоценозов существенно менялся во времени и в зависимости от разных причин и факторов. В 70-е годы воздействие на вод­ную растительность оказывали в основном естественные факторы, главными из которых были соленость и температурный режим. В этот период в результате выраженных колебаний солености флористический состав фитоценозов приобретал черты то морских, то пресноводных сообществ. Характерной чертой являлось равное соотношение видов в группах зеленых и бурых водорослей при явном превалировании красных (табл. 1). Группа олигосапробных видов заметно преобладала над полисапробными (табл. 2).

Таблица 1

Видовой состав макрофитобентоса Суджукской лагуны (1970-2012 гг.)

Таксон

Экологические показатели*

Периоды исследований

1970-е годы

1985 г.

1995 г.

2012 г.

1

2

3

4

5

6

Высшие водные растения

Ruppia spirali Dumort.

М

+

+

+

-

Potamogeton pectinatus L.

П

+

+

+

+

Харовые водоросли

Chara vulgaris (Wallr.) Gr.

О

+

+

-

-

Lamphrothamnium papulosum Wille

О

+

+

-

+

Зеленые водоросли

Ulothrix pseudoflacca (Dillw.) Thur.

М

-

+

-

+

1

2

3

4

5

6

Enteromorpha clathrata (Roth) Grev.

М

+

+

+

+

Enteromorpha intestinalis (L.) Link.

П

-

+

+

+

Enteromorpha prolifera (O.F. Müller) J.Agardh

М

-

+

-

+

Enteromorpha linza (L.) J. Ag.

М

-

-

-

+

Chaetomorpha gracilis Kütz.

М

-

+

-

-

Chaetomorpha chlorotica (Mont.) Kütz.

М

+

-

+

+

Cladophora albida (Huds.) Kütz.

М

+

+

+

+

Cladophora laetevirens (Dillw.) Kütz.

П

-

-

-

+

Cladophora vadorum (Aresch.) Kütz.

М

-

+

-

+

Rhizoclonium implexum Kütz.

П

-

+

+

-

Бурые водоросли

Ectocarpus sp. Lyngb.

?

-

-

-

+

Ectocarpus siliculosus (Dillw.) Kütz.

+

-

-

+

Feldmania paradoxa

П

-

+

+

-

Scytosiphon simplicissimus (Clemente) Cremades

М

+

-

-

-

Cladostephus verticillatus (Lightf.)

О

-

-

+

-

Cystoseira barbata (Good. et Wood) Ag.

М

+

-

+

-

Красные водоросли

Asterocytis ramosa (Thw.) Gobi

П

-

-

-

+

Goniotrichum elegans (Chauv.) Zanard.

М

-

-

-

+

Kylinia secundata (Lyngb.) Papenf., K. parvula (Kylin) Kylin

М

-

-

-

+

Kylinia virgatula (Harv.) Papenf.

М

-

-

-

+

Gracillaria verrucosa (Hudson) Papenfuss.

О

-

+

+

-

Callithamnion corymbosum (J.E. Smith.) Lyngb

О

+

-

-

-

Ceramium strictum Grev. Et Harv.

О

+

-

-

-

Ceramium rubrum (Huds.) Ag.

П

-

+

+

+

Chondria tenuissima (Good. et Wood) Ag.

М

+

+

+

-

Lophosiphonia obscura (Ag.) Falkenb

М

+

+

+

+

Lophosiphonia reptabunda (Suhr.) Kylin.

О

+

-

-

-

Polysiphonia opaca (Ag.) Zanard.

М

+

-

-

-

Примечание. * - О - олигосапробы, М - мезосапробы, П - полисапробы; ? - не известно.

Таблица 2

Изменение флористического и сапробиологического состава макрофитобентоса Суджукской лагуны (1970-2012 гг.)

Систематическая группа

Число видов в периоды исследований

1970-е годы

1985 г.

1995 г.

2012 г. *

Высшие водные растения

2

2

2

2

Харовые водоросли

2

2

-

1

Зеленые водоросли

3

8

5

9

Бурые водоросли

3

1

3

2

Красные водоросли

6

4

4

5

Общее число видов

16

17

14

20

Сапробиологический состав:

олигосапробы

5

3

2

-

мезосапробы

9

9

7

13

полисапробы

1

5

5

6

Примечание. * - в 2012 г. один вид не определен.

С началом расширения городской застройки в середине 80-х годов ХХ в. в сторону пос. Алексино и организации пляжной зоны на Суждукской косе основным источником негативного воздействия на растительные сообщества лагуны стала рекреационная нагрузка и связанное с ней прямое разрушение фитоценозов - изъятие макрофитобентоса при расчистке водного пространства для водных велосипедов, катамаранов, лодок и др., а также бесконтрольное использование неорганизованными отдыхающими уже утративших к этому времени целебные свойства грязей со дна лагуны (вымывание в воду большого количества органических веществ и растительных остатков), полное отсутствие туалетов и мест для сбора мусора, стихийные стоянки автотуристов на берегу, поддержание гирла открытым только в весенний период для захода рыбы на нерест и, как следствие этого, затрудненный водообмен с акваторией моря в другие сезоны - в сумме привели не только к уменьшению площади и глубины лагуны и колебаниям солености, но и обу­словили высокую степень загрязненности ее воды и донных грунтов. В этот период в растительных сообществах лагуны основной аспект задавали зеленые и, в меньшей степени, харовые водоросли (около 60% от общего числа видов) на фоне практически полного отсутствия бурых (1 вид). Основу сапробиологического состава макрофитобентоса составляли мезосапробы (9 видов). Число олигосапробов уменьшилось по сравнению с предыдущим периодом на 2 вида, а полисапробов - увеличилось на 4 вида.

Общий спад экономического развития страны в середине 90-х годов и, в частности, портово-промышленного потенциала г. Новороссийска, существенно снизил уровень техногенной нагрузки на морскую среду Цемессской бухты, а также рекреационное использование Суджукской косы, проран поддерживался открытым практически круглогодично. Однако именно в это время в результате прокладки трассы канализационного коллектора вдоль западного берега лагуны для отвода сточных вод от жизнедеятельности города был перекрыт сток в лагуну малых пресных ручьев с территории Пионерской рощи, а также нарушен подземный сток вод из прудов. Вследствие этого и некоторых других причин, воды лагуны вновь стали осолоненными, что не могло не повлиять на видовой состав ее растительных сообществ. Летом 1995 г. в составе макрофитобентоса было зарегистрировано минимальное количество видов (14 видов) за последние 40 лет наблюдений. Не были найдены харовые водоросли (Chara vulgaris, Lamphrothamnium papulosum), число видов зеленых водорослей уменьшилось почти в 2 раза, а в группе бурых вновь встречались морские виды (Cystoseira barbata, Cladostephus verticillatus). Сапробный состав макрофитобентоса включал всего 2 вида олигосапробов, а количество видов мезо- и полисапробов было достаточно близким.

В последующие годы уровень антропогенной нагрузки с суши на водоем и прилегающую часть моря только возрастал. Сегодня пляж на Суджукской косе является одним из самых посещаемых в рекреационный период мест побережья Цемесской бухты. Застройка прилегающей к лагуне территории города с крупными объектами, размещение мест культурного отдыха собственно на Суджукской косе, организация транспортных потоков и автостоянок на берегах лагуны - не являются исчерпывающими факторами и причинами и однозначно определяющими существующее состояние водной растительности Суджукской лагуны. Летом 2012 г. растительные сообщества лагуны переживают новый подъем видового разнообразия, характеризующийся бурным развитием зеленых и красных водорослей. В лагуне найдено 20 видов растений: в том числе, высших растений - 2 вида (10,0%), Charophyta - 1 вид (5,0%), Chlorophyta - 9 видов (45,0% общего числа встреченных видов), Phaeophyta - 2 вида (10,0%), Rhodophyta - 5 видов (25,0%). Наиболее разнообразно были представлены роды Enteromorpha и Cladophora. Максимальное число видов водорослей было отмечено на твердых грунтах, вблизи выдающегося в лагуну скалистого участка западного берега, где также отмечена наиболее интенсивная гидродинамика вод. Группа высших водных растений представлена была одним видом - рдест гребенчатый (Potamogeton pectinatus), площадь распространения которого в куту лагуны увеличилась по сравнению с 1985 годом более, чем в 3 раза. На фоне массового распространения рдеста в списочном составе флоры не было обнаружено 13 видов растений, ранее встречавшихся в водоеме, и найдено 7 новых видов. Наибольшие изменения произошли в составе бурых и красных водорослей. Заметно изменился сапробный состав макрофитов, причем на протяжении всего периода (1970-2012 гг.) доля полисапробов продолжала увеличиваться и в 2012 г. уже составила 25,0% от общего числа видов, а олигосапробы - не были обнаружены. В целом на протяжении всего анализируемого периода доминирующей группой оставались мезосапробы.

Выводы

В последние 40 лет динамика макрофитобентоса Суджукской лагуны была обусловлена изменением экологического состояния вод, главным образом, под влиянием нарастающих по масштабу антропогенных процессов. В настоящее время в лагуне зарегистрировано наибольшее эколого-флористическое разнообразие (20 видов высших водных растений и водорослей), что, на наш взгляд, связано с изменением гидрологического режима вод, с одной стороны, и продолжающейся эвтрофикацией водое- ма - с другой.

В анализируемый период исследований макрофитобентоса лагуны можно выделить следующие тренды:

  • снижение числа видов высших растений и харовых водорослей;
  • полное исчезновение отдельных видов растений (Ruppia spiralis, Chara vulgaris, Lophosiphonia reptabunda и др.) на фоне массового распространения рдеста гребенчатого (Potamogeton pectinatus);
  • увеличение видового разнообразия фитоценозов, в основном за счет группы зеленых и красных видов водорослей, в том числе появления новых для водоема видов;
  • изменение сапробиологического состава флоры в сторону исчезновения олигосапробных видов при одновременном росте числа видов полисапробов.

Рецензенты:

  • Туркин В.А., д.т.н., профессор, начальник кафедры «Химия и экология» ФГБОУ ВПО «ГМУ им. адм. Ф.Ф. Ушакова», г. Новороссийск;
  • Страхова Н.А., д.т.н., профессор кафедры «Химия и экология» ФГБОУ ВПО «ГМУ им. адм. Ф.Ф. Ушакова», Федеральное агентство морского и речного флота, г. Новороссийск.

Работа поступила в редакцию 28.08.2012.


Библиографическая ссылка

Березенко Н.С., Поворознюк А.Т. К ВОПРОСУ ИЗМЕНЕНИЯ ВИДОВОГО СОСТАВА МАКРОФИТОБЕНТОСА СУДЖУКСКОЙ ЛАГУНЫ ЗА ПОСЛЕДНИЕ 40 ЛЕТ (1970 – 2012 гг.) // Фундаментальные исследования. – 2012. – № 9-4. – С. 787-791;
URL: http://www.fundamental-research.ru/ru/article/view?id=30395 (дата обращения: 06.12.2019).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.074