Algoflora of the Zarafshan River middle stream and its relationship with indicator-saprobic species

Cover Page

Cite item

Abstract

The author studies taxonomic, floristic, comparative, ecological and indicator-saprobiс features of algoflora of the Zarafshan River middle stream. The study was conducted at 10 observation points located along the river. These points are selected by location of such polluting sources as river channels, large reservoirs, sewage domestic, industrial areas and major cities. It is revealed that in the river there are 331 species and varieties of algae. They belong to 81 genus, 38 families, 16 orders, 11 classes and 5 departments. 97 species and varieties of these are an indicator-saprobic algae. The first three points of the environmental conditions are almost the same. In these areas 119 species and varieties are defined, 37 species of them are indicator-saprobic species. The middle saprobic index is 1.27; alpha-oligosaprob, class 2, category – 2b; the water is cleaner in 4–7 observation points of the river. Here 200 species are identified, 56 species of them are considered to be indicator-saprobic species. The middle saprobic index is 1.61; .beta.1-mezosaprob, class 3, category – 3a, the water is clean enough. In 8–10 observation posts only 125 species were found, 44 species of them are indicator-saprobic species. Middle saprobic index reached 1.84; beta.1-mezosaprob, class 3, category – 3a, the water is clean enough. Down the river stream the saprobic index, saprobic Educastional level of algae and water pollution gradually increases.

Full Text

Водоросли – начальное звено трофической цепи, основной продуцент органического вещества в водоемах и наиболее перспективный объект для оценки состояния водных экосистем. Инвентаризация альгофлоры актуальна потому, что экосистемы водоемов чрезвычайно быстро реагируют на изменения климатических и других физико-географических условий, а также на последствия хозяйственной деятельности человека. Качественные и количественные исследования водорослевых сообществ – основной этап, открывающий возможность для экологического мониторинга. В нашей республике и на других территориях в последние годы в этом направлении выполнено много практических работ [1, с. 104–106; 2, с. 49; 3, с. 125; 6, с. 127–130].

Река Зарафшан является трансграничной. Верхнее течение начинается с Зарафшанского ледника горного Таджикистана, среднее и нижнее течения протекают по долине, которая расположена между Зарафшанским и Туркестанским хребтами в республике Узбекистан. Общая длина реки достигает примерно 870 км. Длина среднего течения реки составляет более 200 км. Альгофлора среднего течения р. Зарафшан, наличие сапробно-индикаторных видов и их роль в определении качества воды не изучены. В реку впадает несколько каналов, коллекторы, арыки, сточные воды бытовых и промышленных отраслей. Это отрицательно влияет на физико-химический состав воды и разнобразие флоры и фауны реки.

Среднее течение реки Зарафшан начинается от кишлака Раватхужа Ургутского района Самаркандской области и завершается у поселка Янгибазар Хатирчинского района Навоийской области (200 км). В этом регионе довольно высокая плотность населения, развита промышленность, вблизи реки есть крупные города и хорошо развито орошаемое земледелие.

За годы исследований изучены таксономические, флористические и индикаторно-сапробные особенности альгофлоры среднего течения реки Зарафшан, проведен сравнительный экологический анализ. Исследование проведено на 10 наблюдательных точках, распределенных по течению реки. Эти точки выбраны по расположению таких загрязняющих источников реки, как каналы, крупные коллекторы, сточные воды бытовых и промышленных стоков крупных городов. В этих наблюдательных точках собраны альгологические пробы по общепринятым методикам [4, с. 350]. С помощью определителей (Определитель пресноводных водорослей СССР, Определитель протококковых водорослей Средней Азии, Определитель сине-зеленых водорослей Средней Азии; Определитель улотриксовых водорослей Узбекистана) определен видовой состав водорослей, систематика и их таксономия. При характеристике индикаторно-сапробные видов и определении оценки качества воды использовались широко известные методы [5, с. 38–49; 7, p. 113; 8, p. 18–604; 9, p. 210–218; 10, p. 162–163]. Химической состав воды анализировался по данным УзГМНИ.

Выявлено, что в реке имеется 331 вид и разновидность (219 видов, 85 вариаций, 27 форм) водорослей. Они относятся к 81 роду, 38 семействам, 16 порядкам, 11 классам и 5 отделам (Cyanophyta, Bacillariophyta, Pyrrophyta, Euglenophyta, Chlorophyta). Из них 97 видов и разновидностей (81 вид, 13 вариаций, 3 формы) являются индикаторно-сапробными водорослями (29,30%).

В трёх начальных наблюдательных пунктах физико-химические особенности почти одинаковы: температура воды от 2–3°С (зимой) до 22–23°С (летом), скорость течения от 0,55–0,25 м/сек (зимой) до 1,50–1,55 м/сек (летом), прозрачность воды от 0,08–0,15 м (зимой) до 0,20–0,30 м (летом), общая сумма минералов 300,5–305,0 мг/л; кислород 10,00–10,36 мг/л; БПК 0,53–0,8 мг O₂/л; NH₄ 0,03–0,04 мг/л; NO₂ 0,59–0,0 мг/л; NO₃ 0,005–0,007 мг/л; рН колеблется от 7,3 до 7,5. В этих пунктах определено 119 видов и разновидностей (18 видов сине-зеленых, 93 – диатомовых, 2 – эвгленовых, 2 – динофитовых, 4 – зеленых водорослей). Из этих 37 видов (31,09%) 9 таксонов являются ×-сапробами, 12 – o-сапробами, 14 – β-мезосапробами, 2 – α-мезосапробами (табл. 1, рис. 1). Не встречаются р-сапробные виды. На этой территории загрязняющих источников реки мало, кроме того, дно реки покрыто песком и щебнем. Поэтому тяжелые элементы оседают, и вода очищается естественным путем. Средний сапробный индекс – 1,27; α-олигосапроб, класс – 2, разряд – 2b, что свидетельствует о более чистых водных условиях.

 

Таблица 1 – Распределение индикаторно-сапробных видов по течению реки Зарафшан

НП

×-сапроб

o-сапроб

β-мезосапроб

α-мезосапроб

р-сапроб

Индекс сапробности

1

6

6

7

2

1,18

2

3

9

8

1,20

3

2

4

0,60

4

3

2

4

1

1,28

5

7

8

10

3

1

1,47

6

2

7

12

2

2

1,67

7

4

6

14

2

2

1,65

8

1

2

10

2

2

2,03

9

1

3

14

1

2

1,85

10

4

6

18

2

3

1,71

 

Рисунок 1 – Сравнительное изменение общего числа видов и индикаторно-сапробных видов в наблюдательных пунктах среднего течения реки Зарафшан

 

В этих наблюдательных пунктах встречаются такие индикаторно-сапробные водоросли как: Merismopedia elegans A.Br., Oscillatoria nigra Vauch., O.princeps Vauch., Diatoma heimale var. mesodon (Ehr.) Grun., D. vulgari Bory., Fragilaria bicapitata A. Mayer., Navicula radiosa Kutz., Synedra berolinensis Lemm., Melosira granulata var. angustissima (O.Mull) Hust., Trachelomonas volvocina Ehr., Euglena gracilis Klebs., Scenedesmus obliquus (Turp.) Kuetz., Ulothrix zonata (Web.et Mahr.), Peridinium cinctum (O.F.M.) Ehr.

Альгофлора и внешние факторы 4–7 наблюдательных пунктов реки характеризуются одинаковыми условиями: температура воды от 4–5°С (зимой) до 23–25°С (летом); скорость течения в зависимости от сезона года колеблется от 0,40–0,35 м/сек до 0,55–0,40 м/сек; прозрачность воды – от 0,60–0,65 м до 0,45–0,50 м; рН – 7,5; сумма общих минералов – 292,6–403,7 мг/л; кислород – 8,17–10,00 мг O₂/л, БПК – 0,41–0,81 мг O₂/л; ХПК – 2,9–10,95 мг O₂/л; NH₄ – 0,02–0,89 мг/л; NO₃ – 0,01–0,02 мг/л; NO₂ – 0,76–3,42 мг/л. В этих наблюдательных пунктах встречается 200 видов и разновидностей водорослей (36 сине-зеленых, 132 диатомовых, 10 эвгленовых, 2 динофитовых, 20 зеленых). Из них 56 (29, 50%) видов и разновидностей являются индикаторно-сапробными водорослями (11 ×-сапробов, 12 o-сапробов, 26 β-мезосапробов, 4 α-мезосапробов, 3 р-сапробов, табл. 1, рис. 1). В этой части реки число β- и α-мезосапробных видов повышается, и появляются р-сапробные виды. Это объясняется тем, что в данном районе реки впадают каналы Карасу, Сиёб и Талигул, большое количество сточных вод населенного пункта, малых предприятий, животноводческих ферм и промышленных предприятий Жамбайского, Акдарьинского и Пастдаргомского районов. В этом районе реки по сравнению с 1–3 наблюдательными пунктами количество индикаторно-сапробных видов снижается, но средной сапробный индекс повышался за счет β-мезосапробных, α-мезосапробных и р-сапробных видов. Средний сапробный индекс здесь равен 1,61; β¹-мезосапробы, класс – 3, разряд – 3a, вода достаточно чистая.

В этих наблюдательных пунктах определены следующие индикаторные виды: Microcystis aeruginosa Kutz. emend. Elenk., Cylindrospermum stagnale (Kutz.) Born. et. Flah., Synedra ulna (Nitzsch) Ehr., Amphora ovalis var. gracilis Kutz., Cocconeis disculus var. diminuta (Pant.) Sheshukova, Cymbella helvetica Kutz., Gomphonema olivaceum (Lyngb.) Kutz., Bacillaria paradoxa Gmelin., Nitzschia acicularis W.Sm., Peridinium cinctum (O.F.M.) Ehr., Euglena gracilis Klebs, E. caudata Huber., E. proxima Dang., Phacus longicauda (Ehr.) Duj., Ulothrix zonata Web.et Mahr., Scenedesmus obliquus (Turp.) Kuetz., Cladophora fracta Kutz., Spirogyra tenuissima (Hass.) Kutz.,Closterium parvulum Nag.

В 8–10 наблюдательных пунктах температура воды в зависимости от сезона года колеблется от 5°С до 25–26°С; скорость течения – от 0,20–0,25 м/сек до 0,50–0,55 м/сек; прозрачность воды – от 0,20–0,30 м до 0,25–0,30 м; кислород – от 8,35 до 9,89 мг O₂/л; БПК – от 0,34 до 1,56 мг O₂/л; ХПК – от 3,95 до 9,46 мг O₂/л; NH₄ – от 0,02 до 0,07 мг/л; NO₃ – от 0,01 до 0,03 мг/л; NO₂ – от 1,12 до 2,11 мг/л; рН – 8,0–8,7; сумма общих минералов достигает 537,5–662,8 мг/л. В этом районе реки определено всего 125 (36,80%) видов и разновидностей водорослей (18 сине-зеленых, 80 диатомовых, 2 динофитовых, 8 эгленовых и 17 зеленых). Из них 44 вида и разновидностей (7 ×-сапробы, 10 o-сапробы, 21 β-мезосапробы, 3 α-мезосапробы, 3 р-сапроба) являются индикаторно-сапробными видами (табл. 1, рис. 1).

Отводящие каналы Каттакурганского водохранилища, коллектор Чиганак впадают в нижнем течении реки. Кроме того, сточные воды крупных заводов, бытовые стоки города и Каттакурганское водохранилище впадают в реку без какой-либо очистки. Орошаемые и бытовые сточные воды населения Нарпайского и Хатирчинского районов тоже впадают без контроля. Из-за этого в данном районе реки в альгофлоре повышено количество индикаторно-сапробных видов, увеличивается индекс сапробности. Средний сапробный индекс достигает 1,84; β¹-мезосапроб, класс – 3, разряд – 3a, вода достаточно чистая.

В данном районе реки встречаются следуюшие индикаторно-сапробные виды: Stephanodiscus dubius (Fricke) Hust., Fragilaria crotonensis Kitt., Synedra ulna (Nitzsch) Ehr., Stauronies anceps Ehr., Cymatopleura angulata Grev., C. solea (Breb.) W. Sm., Peridinium cinctum (O.F.M.) Ehr., Trachelomonas hispida (Petry.) Stein. emend. Delf., Euglena deses Ehr., E. caudata Huber., Phacus longicauda (Ehr.) Duj, Pediastrum duplex var. cornutum Racib., Scenedesmus acuminatus (Lagerh.) Chodat. S. quadricauda (Turp.) Breb., S.obliquus (Turp.) Kuetz., Ulothrix zonata Web.et Mahr., Cladophora fracta Kutz, Сhlorella vulgaris Beijerinck.

Количество всех видов водорослей корреляционно связано с количеством индикаторно-сапробных видов в составе альгофлоры реки (рис. 1). В 1–3 наблюдательных пунктах реки из-за повышения общих видов увеличивается количество индикаторно-сапробных видов. Из-за положительного действия влияющих факторов (слияние воды крупных каналов и коллекторов, повышение температуры, прозрачность и минерализация воды, понижение скорости течения и изменение количества биогенных веществ) в 4–7 наблюдательных пунктах увеличивалось развитие альгоценозов. В результате повыcилось общее количество видов водорослей. Это обусловливается уменьшением процента индикаторно-сапробных видов в общей альгофлоре реки.

В 8–10 пунктах среднего течения реки Зарафшан некоторые факторы (понижение прозрачности воды, повышение органических, минеральных и биогенных веществ) резко изменяются. Поэтому некоторые виды водорослей отмирают, и в этих пунктах процент индикаторно-сапробных водорослей повышается.

По течению реки постепенно повышается сапробный индекс, сапробный уровень водорослей и загрязнение воды.

×

About the authors

Yigitali Shawkatillaevich Tashpulatov

Samarkand Agricultural Institute

Author for correspondence.
Email: yigitali_t1981@mail.ru

assistant of the Chair of Horticulture and Viticulture

Uzbekistan, Samarkand

References

  1. Алимжанова Х.А. Изменение санитарного состояния воды канала Бозсу Ташкентского оазиса под антропогенным воздействием // Эколого-экономические основы безопасной жизнедеятельности: Материалы 2-й всероссийской конференции Ч. 1. Новосибирск, 1993. С. 104–106.
  2. Алимжанова Х.А. Закономерности распределения водорослей водоемов реки Чирчик и их значение в определении эколого-санитарного состояния водоемов: автореф. дис. … д-ра биол. наук. Ташкент, 2005. 49 с.
  3. Алимжанова Х.А., Шайимкулова М.А. Альгофлора реки Акбууры и ее значение в оценке качества воды. Ташкент, 2008. 125 с.
  4. Голлербах М.М., Полянский В.И. Определитель пресноводных водорослей СССР. Вып. 1. Общая часть. Пресноводные водоросли и их изучение. М.: Советская наука, 1951. 350 с.
  5. Жукинский В.Н., Оксиюк О.П., Олейник Г.Н., Кошелова С.И. Принципы и опыт построения экологической классификации качества поверхностных вод суши // Гидробиологический журнал. 1981. Т. XVII. № 12. С. 38–49.
  6. Стерлягова И.Н., Патова Е.Н. Водоросли как индикаторы состояния водоемов в бассейнах реки Кожим и Малый Паток (Национальный парк «Югыд Ва») // Проблемы современной альгологии: Материалы Всероссийской школы-семинара. Уфа: РИЦ БашГУ, 2008. С. 127–130.
  7. Kolkwitz R., Marsson M. Oecologie der tierischen saprobien // Int. Rev. Hydrobiol., 1909. Vol. 11. P. 113.
  8. Pantle R., Buck N. Die biolodische Uberwachund der Gewasser und Darstellund der Ergebnisse // Gas-und Wasser-fash. 1955. Bd. 96. 18. 604 p.
  9. Sladecek V. System of water quality from the biological point of view // Arch. Hydrobiol. Erboeb. 1973. Bd. 7. P. 210–218.
  10. Sramer-Husek R. Zurbiologischen charakteristik der hoheren Saprobitat s stufen // Arch. Hydrobiol. 1956. Vol. 53. № 3. P. 162–163.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. Figure 1 - Comparative change in the total number of species and indicator-saprobic species at observation points in the middle reaches of the Zarafshan River

Download (23KB)

Copyright (c) 2016 Tashpulatov Y.S.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

This website uses cookies

You consent to our cookies if you continue to use our website.

About Cookies