Динамика трофических показателей малого равнинного водохранилища в разные периоды его существования (на примере Пензенского водохранилища на р. Сура)

Abstract

Представлена сравнительная характеристика содержания биогенных элементов и органического вещества, а также количественных показателей фитопланктона Пензенского (Сурского) водохранилища в периоды 1984–1992 и 2016–2019 гг. В настоящее время содержание фосфатов увеличилось в 3 раза, концентрация минерального азота осталась на прежнем уровне. Сезонная динамика фосфора и минерального азота различалась: максимальные концентрации фосфатов наблюдали летом и осенью, а азота – в паводковый период. Доминирующим источником генезиса фосфора сейчас являются, вероятно, внутриводоемные процессы. Преобладающей формой минерального азота в 2016–2019 гг. стали нитраты, весенний максимум которых свидетельствует о преимущественном поступлении с паводковым стоком. Соотношение минеральных форм N и Р указывает на то, что фосфор не лимитирует развитие водорослей. В отдельные периоды (лето 2017–2018 гг.) наблюдали достоверную отрицательную связь между величиной биомассы водорослей и содержанием общего железа в воде (r = -0,81, р = 0,016). «Цветения» воды в течение последних лет не отмечалось. В 2019 г. численность Cyanoprocaryota возросла, но биомасса их на отдельных участках не превышала 2,18–2,42 мг/дм3. В доминирующем комплексе цианопрокариот в 2019 г. практически отсутствовал Microcystis aeruginosa (Kütz.), но появился Planktothrix agardhii (Gom.) Anagn. et Kom., устойчивый к малой освещенности и низкому соотношению азота и фосфора. Доля легкоокисляемого органического вещества в общем органическом веществе как в конце XX в., так и в последнее время характеризует водохранилище как стабильно эвтрофное, тем не менее количественные характеристики фитопланктона в последние годы свидетельствуют об уменьшении трофности

The present study provides comparative characterization of the contents of nutrients and organic matter and quantitative parameters of phytoplankton of the Sura (Penza) reservoir during 1984–1992 and 2016–2019. At present, the content of phosphates has increased by 3 times while the concentration of mineral nitrogen has remained unchanged. The seasonal dynamics of phosphorus and mineral nitrogen are different: the maximum phosphate concentrations are observed in summer and autumn, but nitrogen is the highest during the flood period. At the present time, phosphorus is mainly generated in intra-reservoir processes. Nitrates were the predominant form of mineral nitrogen in 2016–2019, and their spring maximum suggests predominant intake with the flood flow. The ratio of the mineral forms of nitrogen and phosphorus indicates that, at the present time, phosphorus is not the element that limits the development of algae. In certain periods (summer 2017–2018), a significant negative relationship was observed between the algal biomass and the total iron content in water (r = -0.81, p = 0.016). No Cyanoprocaryota “blooms” have been observed in recent years. In 2019, the abundance of Cyanoprocaryota increased, but in some regions, biomass was no more than 2.18–2.42 mg/dm3. In 2019, the dominant Cyanoprocaryota group did not contain Microcystis aeruginosa (Kütz.), but a new species was identified – Planktothrix agardhii (Gom.) Anagn. et Kom., which is resistant to low light and the low nitrogen to phosphorus ratio. The proportion of readily oxidized organic matter in the total organic matter, both at the end of the 20th century and recently, characterizes the reservoir as stably eutrophic, although the quantitative characteristics of phytoplankton in recent years indicate declining trophic status