Ökológia és környezettudomány

Kutatási cikk 2. kötet 7. szám

Barinova SS, 1

Ellenőrizze a Captchát

Sajnáljuk a kellemetlenséget: intézkedéseket teszünk annak érdekében, hogy megakadályozzuk a csaló űrlapok beküldését az extrakciók és az oldalfeltérképezők által. Kérjük, írja be a megfelelő Captcha szót az e-mail azonosító megtekintéséhez.

1 Evolúciós Intézet, Haifai Egyetem, Izrael
2 Köztársasági állami vállalkozás a gazdasági használat jogáról "Zoológiai Intézet", Oktatási és Tudományos Minisztérium, Kazahsztán
3 Ukrajna NAS Hidrobiológiai Intézete, Ukrajna

Levelezés: Barinova SS, Evolúciós Intézet, Haifai Egyetem, Carmel-hegy, 199 Abba Khoushi Ave., Haifa 3498838, Izrael

Beérkezett: 2017. október 31 Megjelent: 2017. november 24

Idézet: Barinova SS, Krupa EG, Protasov AA, Novoselova TN (2017) Bentifikáció Eurázsia belvíz-ökoszisztémáiban, néhány ökológiai szempont. MOJ Eco Environ Sci 2 (7): 00048. DOI: 10.15406/mojes.2017.02.00048

A vízi ökoszisztémák trofikus piramisszerkezetének változása, amelyet benthifikációnak/kontúrozásnak neveznek, fontos folyamat, amelynek eredményei nemcsak a halászatot befolyásolják, hanem technikai interferenciát is okoznak a tárolók hűtésében. A fitoplankton, zooplankton és zoententosz hosszú távú vizsgálata alapján összehasonlítottuk a Khmelnitsky Atomerőmű természetes nagy Balkhash-tójának és mesterséges hűtőmedencéjének benthifikációs folyamatát.
A kéthéjú Monodacna colorata inváziója alatt álló Balkhash-tó ökoszisztéma változásai két időszakra oszthatók:

  1. 1996 előtt változatos bentos fajokkal, és
  2. 1996–2012 közötti időszak, amikor megnövelte a bentosz biomasszáját a kagylók, mint takarmánytárgyak ponty általi kihasználatlansága miatt.

A Khmelnitsky Atomerőmű hűtőmedence ökoszisztémájának benthifikációs folyamata ökoszisztémájának működését három szakaszra osztja:

  1. 1998-2007 a zebra kagylók inváziója és fejlett fitoplanktonos foglalkozásának első periódusa előtt;
  2. 2008–2011 a Dreissena invázió okozta benthifikációval;
  3. 2012-től napjainkig a fitoplankton-változók helyreállításával. Csak a vízhőmérsékleti bioindikáció segítségével következtethetünk arra, hogy az ökoszisztéma reakciója a második erőmű belépésének hőhatására késik, és kisebbnek bizonyul, mint a Dreissena későbbi inváziója.

Kulcsszavak: Bentosz; Fitoplankton; Atomerőmű; Hűtő medence; KhNPP tározó; Ukrajna; Balkhash-tó; Kazahsztán

A Balkhash-tó

A Balkhash-tó (1. ábra) az egyik legnagyobb tó Kazahsztán száraz övezetében [9]. A déli irányból a tóba ömlő Ili, Karatal, Aksu és Lepsy folyók a Tian Shan hegyeiből származnak. Az Uzynaral-szoros két különböző részre osztja a tavat: Nyugat-Balkhashra és Kelet-Balkhashra. A Balkhash-tó az összes oldott szilárd anyag (TDS) növekedését mutatja nyugatról keletre irányban. A nehézfémek szintjének növekedését a vízben és a talajban az érclerakódások jelenléte a régióban, valamint a tó antropogén szennyezése okozza [9].

néhány

1.ábra: A Balkhash-tó térképe a hidrológiai régiókkal és a zuhanó folyókkal (a); kilátás a tóra a makrofiták övével (b).

Khmelnitsky atomerőmű hűtőmedence

A Hmelnickij atomerőmű (KhNPP) hűtőmedencéje (2. ábra) egy 1986-ban feltöltött tározó, amely a Gniloy Rog folyó, valamint a Goryn 'folyó vizével töltötte fel. A medence területe 15,4 km 2. térfogata megközelítőleg 120 millió m 3, területe 20 km 2, a partvonal lassúsága 20,4 km, az átlagos mélység körülbelül 6 m, maximális 12 m [4]. Északon ezt a medencét egy 6,85 km hosszú földgát korlátozza, amelynek fenékig beton van (mélysége 7-8 m), majd (3 km) törmelékkel. A beömlőcsatorna vízmennyisége körülbelül 0,8 millió m 3. A zebrai kagyló (Dreissena polymorpha) 2003-2004-ben spontán módon behatolt a hűtőmedencébe [7]. A Zebra kagyló problémája a következő években fokozódott, és a 2006–2007-es fejlődés kitörésével a maximális értéke legfeljebb 2 kg m 2 lehet a bentóban és a 20 kg m2 a perifitonban 2008-ban [2], majd 2008–2011-ben csökkenés [8].

2. ábra: A Hmelnickij Atomerőmű hűtőmedencéjének térképe (a) piros nyíl a medence melegvíz-beviteléhez és kék nyíl a hidegvíz-kibocsátáshoz; a hűtőmedence kilátása 2014 augusztusában (b).

A Balkhash-tó ökoszisztémája hosszú távon dinamikus

3. ábra: A Balkhash-tó statisztikailag feltérképezett vízhőmérséklete (a) és fitoplankton fajgazdagsága (b) 2004-ben.

4. ábra: A fitoplankton, a zooplankton és a zoobentosz biomassza hosszú távú eloszlása ​​a Balkhash-tóban 1976-2017 között.

A Khmelnitsky Atomerőmű hűtőmedence ökoszisztémája hosszú távon dinamikus

5. ábra: Statisztikailag feltérképezett vízhőmérséklet és zooplankton bőség a KhNPP hűtőmedence felszínén 2014-ben.

6. ábra: A fitoplankton fajgazdagság-eloszlása ​​a KhNPP hűtőmedencében 1998-2014 között. A piros nyíl jelzi a 2004-es indulási időt, ahol a második tápegységet üzembe helyezték.

7. ábra: A benthifikációs eredmény megtekintése a KhNPP hűtőmedencében a zebra kagylók 2006. évi betörése után. A skála sávja (fehér rulett) 1 m.

8. ábra: A KhNPP hűtőmedencéjében a víz hőmérsékletének fitoplanktonfaj-mutatói 1998-2014 között (a). A piros nyíl a második tápegység indítási idejét jelzi. A hőmérséklet-indikátor fajcsoportok százalékos aránya a vizsgálati időszak alatt (b).

A benthifikációs/kontúrozási folyamatot a Balkhash-tóban a kéthéjú Monodacna colorata biztosította, két periódussal. Az első 1976-1995 volt, amikor a makrozoobentosz biomasszáját különféle fajok alkották. A makrozoobentosz teljes biomasszája az 1996–2012-es második időszakban négyszeresére növelte a bentos biomasszáját az előző évek során a kagylók, mint takarmány-objektumok pontyok általi kihasználatlansága következtében. Ezért, ha a Balkhash-tóban a Monodacna colorata miatt a makrozoobentosz biomasszája magas szinten fennmarad, akkor várható, hogy néhány év múlva a zooplankton közösség, mint a fitoplankton versenyképes fogyasztója, bősége és biomassza is csökken.

A munkálatokat részben az 1. sz. 1846/ГФ4 Г.2015-Г2016 a Kazah Köztársaság Oktatási és Tudományos Minisztériumának Tudományos Bizottsága számára: „A kazahsztáni víztestek ökológiai állapotának ellenőrzésére szolgáló módszerek kidolgozása”, „A halászati ​​víz modern hidroökológiai állapotának vizsgálata víztározók és biológiai igazolások kidolgozása a halászat helyreállításának céltudatossága és prioritása érdekében, a víztározó halászati ​​potenciáljának megőrzése és növelése érdekében ”. A munkát részben támogatta az izraeli abszorpciós minisztérium és az ukrán oktatási minisztérium.

  1. Protasov AA (2014) A vízi ökoszisztémák folyamatainak koncepcionális modelljei. Hydrobiological Journal 50 (1): 3-19.
  2. Protasov AA (Ed) (2011) Az atomerőmű techno-ökoszisztémája. Hidrobiológia, környezet és ökológiai értékelés. Kijev, NASU Hidrobiológiai Intézet, Ukrajna.
  3. Protasov A, Silayeva A (2012) A hidrobiontok marginális csoportjai a hő- és atomerőművek techno-ökoszisztémáiban. NASU Hidrobiológiai Intézet, Ukrajna.
  4. Zhu B, Fitzgerald DG, Mayer CM, Rudstam LG, Mills EL (2006) Az ökoszisztéma működésének megváltoztatása Zebra kagylóval az Oneida-tóban: Hatások az elmerült makrofitákon. Ökoszisztémák 9 (6): 1017-1028.
  5. Makarevich TA, Mastitsky SE, Savich IV (2008) Phytoperiphyton a Dreissena polymorpha (Pallas) héjain a Narochi-tóban. Vízi inváziók 3 (3): 283-295.
  6. Cecala RK, Mayer CM, Schulz KL, Mills EL (2008) A termelő ökoszisztémában, Oneida Lake, New York. J Integr Plant Biol 50 (11): 1452-1466.
  7. Velichko IM (1979) Perifiton és zöld fonalas algák előállítása. A Kremenchug víztározó sekély vize. Kijev: Naukova Dumka, 133-146.
  8. Barinova SS, Protasov AA, Novoselova TN (2017) Környezeti és biológiai változók térbeli elemzése a Hmelnickij Atomerőmű techno-ökoszisztémájában, új statisztikai megközelítéssel. MOJ Ökológia és Környezettudomány 2 (3): 1-7.
  9. Krupa E, Barinova S, Ponamareva L, Tsoy V (2018) Statisztikai térképezés és 3-D felszíni parcellák a Balkhash-tó (Kazahsztán) fitoplankton elemzésében. Transylv Rev Syst Ecol Res, The Wetlands Diversity 20 (1): 1-16.
  10. Krupa E, Slyvinskiy G, Barinova S (2014) Az éghajlati tényezők hatása a Balkhash-tó (Kazahsztán, Közép-Ázsia) vízi ökoszisztémájának hosszú távú dinamikájára. Adv Stud Biol 6 (3): 115-136.
  11. Barinova S, Krupa E, Kadyrova U (2017) A Balkhash-tó (Kazahsztán) fitoplanktonjának fajgazdagságának térbeli dinamikája az abiotikus faktorok gradiensében. Transylv Rev Syst Ecol Res, The Wetlands Diversity 19 (2): 1-18.
  12. Krupa EG, Barinova SS, Tsoy VN, Lopareva TY, Sadyrbaeva NN (2017) A Balkhash-tó, Kazahsztán hidrokémiai és toxikológiai változóinak térbeli elemzése. Res J. Pharm. Biol. Chem. Sci. 8 (3): 1827-1839.
  13. Krupa EG, Barinova SS, Tsoy VN, Sadyrbaeva NN (2017) A Balkhash-tó (Kazahsztán) fitoplanktonjának kialakulása a főbb regionális-klimatikus tényezők hatására. Adv Biol Earth Sci 2 (2): 204-213 .
  14. Krupa EG, Barinova SS, Isbekov KB, Tsoy VN, Assylbekova SZ és mtsai. (2017) A kémiai vízösszetétel hatása a fitoplankton térbeli eloszlására a Balkhash-tóban (Kazahsztán). Res J. Pharm. Biol. Chem. Sci. 8 (5): 396-411.
  15. Krupa EG, Tsoy VN, Lopareva TYa, Ponomareva LP, Anuryeva AN és mtsai. (2013) A Balkhash-tó hidrobiontjainak hosszú távú dinamikája és kapcsolata a környezeti tényezőkkel. Az Asztrakhan Állami Műszaki Egyetem Értesítője, sorozat: Halászat 2: 85-96.
  16. Alimov AF (1981) A kéthéjú kagylók funkcionális ökológiája. A Szovjetunió Tudományos Akadémiájának Állattani Intézetének közleménye. Leningrád, Nauka Leningrádi fióktelep 96: 248.
  17. Sadyrbaeva NN (2013) a Balkhash-tó szazánja. In: Biológiai sokféleség és a természeti erőforrások ésszerű felhasználása. Makhachkala, ALEF (IP Ovchinnikov MA): 121–123. Oldal (oroszul).
  18. Protasov AA, Yurishinets VI (2005) A Dreissena polymorpha Pallas inváziója a Khmelnitsky atomerőmű hűtőmedencéjében. Vestn Zool 39 (5): 74.
  19. Protasov AA, Sylaieva AA (2014) Kontúrozás és jellemzői a technoökoszisztémákban. Belvízbiológia 7 (2): 101-107.
  20. Protasov AA, Barinova S, Novoselova TN (2017) Az atomerőmű hűtőtartályának ökológiai állapotának jellemzői a fitoplankton bioindikatív mutatói alapján. Hydrobiological Journal 53 (2): 3-21.
  21. Novoselova TN, Barinova SS (2017) A hőmérsékleti fajok mutatóinak hosszú távú dinamikája a hűtőtó ptytoplanktonjában. A III. Nemzetközi Konferencia «Bioindikáció az édesvízi ökoszisztémák megfigyelésében» előadása, 2017. október 23–27., Szentpétervár, Oroszország. RAS Limnológiai Intézet, Szentpétervár 226–230.
  22. Barinova S (2017) Alapvető és gyakorlati bioindikációs módszerek és rendszerek a vízminőség felméréséhez. Int J Envir Sci Nat Resources 2 (3): 1-11.
  23. Barinova S, Fahima T (2017) Az édesvízi alga-indikátorok világszintű adatbázisának fejlesztése. J Envir Ecol 8 (1): 1-7.
  24. Simberloff D, Martin JL, Genovesi P, Maris V, Wardle DA és mtsai. (2013) A biológiai inváziók hatásai: mi és mi a továbbjutás. Trends Ecol Evol 28 (1): 58-66.
  25. Mayer CM, Burlakova LE, Eklöv P, Fitzgerald D, Karatayev AY és mtsai. (2014) Az édesvízi tavak bentfikációja: egzotikus kagylók felforgatják az ökoszisztémákat. In: TF Nalepa és DW Schloesser (szerk.). Quagga és zebra kagylók: biológia, hatások és kontroll (2. kiadás), CRC Press, Boca Raton, FL, USA, 575-585.