Հայաստանի ատենախոսությունների բաց մատչելիության պահոց = Open Access Repository of the Armenian Electronic Theses and Dissertations (Armenian ETD-OA) = Репозиторий диссертаций Армении открытого доступа

Структурно-функциональная организация зообентоса в условиях разнонаправленных изменений трофического статуса крупного пресного высокогорного водоема (на примере озера Севан, Армения)

Джендереджян, Карен Геворкович (2019) Структурно-функциональная организация зообентоса в условиях разнонаправленных изменений трофического статуса крупного пресного высокогорного водоема (на примере озера Севан, Армения). Doctor of Sciences thesis, НАН РА Научный Центр зоологии и гидроэкологии.

[img]
Preview
PDF (Abstract)
Available under License Creative Commons Attribution.

Download (2000Kb) | Preview

    Abstract

    Увеличение пропусков воды из озера Севан для удовлетворения ирригационных и энергетических нужд привело к сдвигам функциональных параметров в экосистеме водоема, вследствие чего озеро подверглось эвтрофированию, ухудшилось качество воды. Севан является приоритетной природоохранной задачей Республики Армения (РА). Разработаны и приняты законы РА «Об озере Севан» (ՀՀ օրենք «Սևանա լճի մասին», 2001) и «Об утверждении годовых и комплексных программ мероприятий восстановления, сохранения, воспроизводства и использования экосистемы озера Севан» (ՀՀ օրենք «Սևանա լճի էկոհամակարգի վերականգնման, պահպանման, վերարտադրման և օգտագործման միջոցառումների տարեկան ու համալիր ծրագրերը հաստատելու մասին», 2001). С целью разработки предложений по сохранению, восстановлению и использованию водных животных и растительных ресурсов оз. Севан и его бассейна распоряжением Президента РА создана Комиссия по проблемам озера Севан (ՀՀ Նախագահի 2008.12.25 ՆԿ-234-Ն կարգադրություն «Սևանա լճի հիմնահարցերի հանձնաժողով ստեղծելու մասին»). Правительство Республики Армения ежегодно выделяет определеннные суммы для оценки промысловых запасов рыб и рака, изучения состояния притоков озера Севан, очистки затопляемых прибрежных территорий от лесонасаждений. И все же принятые меры недостаточны для решения проблемы озера Севан. Последствия многолетнего понижения уровня озера вызвали глубокие нарушения функциональных блоков и связей в экосистеме, дисбаланс продукционно¬деструктивных взаимоотношений, что привело к видовой сукцессии во всех звеньях трофической цепи и к интенсификации биопродукционных процессов (Павлов, 2010). Эвтрофикация водных экосистем под воздействием антропогенного фактора является одной из главных проблем гидробиологии. Понимание закономерностей, определяющих продуктивность водных экосистем, открывает путь к прогнозированию направленных изменений под влиянием тех или иных воздействий, что позволит рассчитать оптимальные варианты эксплуатации природных ресурсов водоема без необратимых нарушений естественного режима (Винберг, 1977). Важной составляющей пресных гидроэкосистем является сообщество зообентоса. В литературе накопился немалый материал по экологии видовых популяций донных животных и зообентоса в целом. Однако нет работ, выполненных в условиях многолетних разнонаправленных изменений трофического статуса водоема. Данная работа является обобщением исследований зообентоса озера Севан (Армения) – самого большого высокогорного пресноводного водоема регионов Кавказа, Западной и Центральной Азии. Материал, собранный разными авторами, охватывает следующие этапы стратегии использования вод озера: доспусковой (1928-1932 гг.), начальнэй сработки уровня озера (1933-1948 гг.), интенсивного использования вековых запасов вод (1949-1962 гг.), принятия мер по смягчению отрицательных последствий (1963-1990 гг.), интенсивного использования вод в связи с блокадой страны (1991-2002 гг.), осуществления поднятия уровня воды до отметки, обеспечивающей восстановление функциональных параметров экосистемы озера (2003-2018 гг.). Цель настоящей работы – на примере оз. Севан показать изменения структурно-функциональной организации зообентоса в условиях разнонаправленных изменений трофического статуса и морфометрии крупного пресного высокогорного водоема. Поставленная цель определила конкретные задачи: провести фаунистико-экологический обзор зообентоса оз. Севан; выявить характер изменений в распределении зообентоса в связи с изменениями трофического статуса озера; оценить роль зообентоса в потоке энергии водоема; оценить роль зообентоса в питании рыб; дать прогноз состояния зообентосного сообщества озера Севан; оценить ретроспективно величины первичной продукции водоема (ВППВ). Научная новизна исследований заключается в том, что впервые на большом материале, охватывающем 90 лет, проведено комплексное исследование зообентоса: составлен наиболее полный список видов донных животных оз. Севан и обобщены сведения по жизненным циклам и продукции массовых видов; выявлены особенности распределения донных животных по грунтам и глубинам, прослежены многолетние изменения в cвязи с изменениями уровня воды и трофии водоема; показана зависимость количественных показателей зообентоса от ВППВ; установлены ^отношения между продукцями зообентоса и зоопланктона и уловами рыб; прогнозировано состояние бентосного сообщества оз. Севан при различных сценариях изменений трофического статуса водоема и климата; на основании установленных зависимостей количественных показателей зообентоса от ВППВ, проведена ретроспективная оценка ВППВ за последние десятилетия. Теоретическая значимость. Вывод об относительном постоянстве и независимости от уровня трофии водоема скорости продуцирования и интенсивности потока энергии в расчете на единицу биомассы зообентоса представляется важным для дальнейшего развития теории биологической продуктивности крупного пресноводного высокогорного водоема. Выявленные закономерности могут быть использованы для обоснования мер по предотвращению эвтрофирования водоемов и прогнозированию развития водных экосистем под антропогенным воздействием. На основании выявленных закономерностей возможно с достаточной точностью прогнозировать состояние пищевых запасов севанских рыб, и, тем самым, содействовать научному обоснованию их запасов и квот уловов. Материалы диссертационной работы использованы при оценке кормовой базы рыб, при планировании и проведении рыбохозяйственных мероприятий в озере. Основные положения, выносимые на защиту: несмотря на подверженность абсолютных величин биопродукционных показателей донных животных (биомасса, продукция, скорость дыхания и рацион) большим (на один и два порядка) колебаниям, соотношения между ними остаются относительно постоянными; изменения абсолютных значений суммарного потока энергии, проходящего через консументов первого порядка (мирный зообентос) отражают изменения в количестве органического вещества, доступного бентосным животным; изменения соотношений компонентов мирного зообентоса – детритофагов, фитофагов и фильтраторов отражают изменения в соотношениях доступного бентосным животным органического вещества соответствующего происхождения; знание ВППВ позволяет прогнозировать ожидаемые величины биомассы и продуции зообентоса на несколько лет вперед, а знание величин биомассы и продуции зообентоса позволяет ретроспективно оценить ВППВ. Материалы и результаты исследований представлены на V (Юрмала, Литва, 1984) и VI (Саласпилс, Латвия, 1987) всесоюзных симпозиумах по олигохетам, IV республиканской конференции молодых зоологов Армении (Ереван, 1987), всесоюзном совещании «Вид в ареале. Биология, экология и продуктивность водных беспозвоночных» (Борок, Российская Федерация, 1988), VIII всесоюзном совещании «История озер. Рациональное использование и охрана озерных водоемов» (Минск, Белоруссия, 1989), V (Таллин, Эстония, 1991) и VI (Стремстад, Швеция, 1994) международных симпозиумах по олигохетам, семинарах «Экологические проблемы озера Севан» (Ереван, 1993) и «Озеро Севан. Проблема и стратегия действий» (Ереван, 1996), республиканских научных конференциях по зоологии (Ереван, 1998), «Вопросы охраны природы» (Ереван, 1998) и посвященной 75-летию кафедры зоологии Ереванского госуниверситета (Ереван, 1998), II Международной конференции по ветландам и развитию (Дакар, Сенегал, 1998), III совещании международной группы по охране торфяных болот (Лагов, Польша, 2000), симпозиуме «Встреча тысячелетия по ветландам» (Квебек, Канада, 2000), рабочих совещаниях «Охрана Кавказских ветландов» (Кобулети, Грузия, 2000) и «Водные проблемы и рациональное использование природных ресурсов» (Одесса, Украина, 2000), международном симпозиуме «Горные живые воды» (Эвьен, Франция, 2001), международных рабочих совещаниях «Биоразнообразие и динамика экосистем Северной Евразии: информационные технологии и моделирование» (Новосибирск, Российская Федерация, 2001) и «Роль ветландов в биосферных заповедниках» (Микулов, Чехия, 2002), III всемирном водном форуме (Шига, Япония, 2003), I региональной сессии по Европе Всемирного форума по биоразнообразию (Кишинев, Молдова, 2003), рабочем совещании для Европы, Центральной Азии и Америки «Обмен опытом и уроки в области управления бассейнами озер» (Берлингтон, Вермонт, США, 2003), Х всемирной конференции по озерам (Чикаго, Иллинойс, США, 2003), международном семинаре «Современные проблемы охраны и рационального использования водно-болотных угодий и их разнообразия в новых независимых государствах Европы» (Севан, 2003), международной конференции «Трофические связи в водных сообществах и экосистемах» (Борок, 2003), международном семинаре о роли экосистем в водоснабжении (Женева, Швейцария, 2004), конференции ГОАЖСАТ по интегрированному управлению водными ресурсами в трансграничных водоразделах (Венеция, Италия, 2004), XIV заседании Научно-технической экспертной комиссии Рамсарской конвенции (Глан, Швейцария, 2008), конференции ЕЛО-КАСЕЕ по аквакультуре в странах Кавказского региона (Ереван, 2009), семинаре «Синергизм между восстановлением рек и управлением реками с акцентами на КаШга 2000 и Рамсарской конвенции» (Лелистад, Нидерланды, 2009), рабочих совещаниях «Трансграничное управление водными ресурсами на Кавказе» (Тбилиси, Грузия, 2009) и «Управление по изменению климата - разработка стратегии для особо охраняемых территорий» (Вильм, Германия, 2010), всемирном форуме «Ветландам для будущего» (Рамсар, Иран, 2011), международной встрече «Спасение высыхающих озер» (Бурдур, Турция, 2013), III международной научной конференции «Биологическое разнообразие и проблемы охраны фауны» (Ереван, 2017), на заседаниях ученого совета Института гидроэкологии и ихтиологии (1984¬1996), а также ученого совета Центра зоологии и гидроэкологии (2017-2019) НАН РА. Диссертация занимает 303 страницы и состоит из введения, 7 глав, заключения, выводов, списка литературы и приложений. Основной текст изложен на 197 страницах, включая 20 таблиц и 26 рисунков. Список цитированной литературы содержит 495 названий. В приложениях представлено 23 таблицы и 7 рисунков. Սևանա լճի ջրի մակարդակը 1933-2002 թթ. ընթացքում արհեստականորեն իջեցվեց շուրջ 20 մ: Ջրի մակարդակի նվազումը հանգեցրեց լճի էկոհամակարգի կտրուկ փոփոխությունների. էվտրոֆիկացման, պրոֆունդալի ջրի հատակային շերտում թթվածնի սեզոնային անբավարարության, ջրային բուսականության մակերեսների կրճատման: Սևանա լճի բնական պայմանների վերականգնումը Հայաստանի Հանրապետության բնապահպանական առաջնահերթություններից է: «Սևանա լճի էկոհամակարգի վերականգնման, պահպանման, վերարտադրման և օգտագործման միջոցառումների տարեկան ու համալիր ծրագրերը հաստատելու մասին» ՀՀ օրենքով նախատեսվում է «Սևանա լճի մակարդակի իջեցման կանխարգելումը և դրա մակարդակի առնվազն 6 մետրով բարձրացման ապահովումը' որպես լճի ջրի նախկին քանակական և որակական ցուցանիշերի վերականգնման և էվտրոֆիկացիայի կանխարգելման նախապայման»: 2019թ. հունվարի 1-ի դրությամբ լճի մակարդակը բարձրացել էր շուրջ 4 մ և գտնվում էր ծովի մակարդակից 1,900.38 մ բարձրության վրա: Աշխատանքում գործածվել է սեփական և տարբեր հեղինակների կողմից 90 տարիների ընթացքում հավաքած նյութը, որը ներառել է հետևյալ ժամանակահատվածները. մինչև լճի մակարդակի իջեցման (1928-1932 թթ.), ջրի սկզբնական օգտագործման (1933-1948 թթ.), ջրի դարավոր պաշարների ինտենսիվ օգտագործման (1949-1962 թթ.), բացասական հետեւանքների մեղմացման միջոցառումների իրականացման (1963-1990 թթ.), երկրի շրջափակման պատճառով ջրի ինտենսիվ օգտագործման (1991-2002 թթ.), լճի էկոհամակարգի ֆունկցիոնալ պարամետրերի վերականգնումն ապահովող ջրի մակարդակի բարձրացման (2003-2018 թթ.): Սույն աշխատանքի նպատակն է. բացահայտել հատակային կենդանիների համակեցության (զոոբենթոսի) կառուցվածքա-ֆունկցիոնալ փոփոխությունները Սևանա լճի տրոֆիկ վիճակի տարաուղղված փոփոխությունների ներքո: Նպատակի իրականացման համար առաջադրվել են հետևյալ խդիրները. տալ զոոբենթոսի էկոլոգա-կարգաբանական նկարագիրը. բացահայտել զոոբենթոսի բաշխման փոփոխությունները պայմանավորված լճի տրոֆիկ կարգավիճակի փոփոխություններով. գնահատել զոոբենթոսի դերը լճի էներգիայի հոսքում. գնահատել զոոբենթոսի դերը որպես ձկների սննդի աղբյուր. տալ Սևանա լճի հատակային ֆաունայի զարգացման կանխատեսում. գնահատել Սևանա Լճի Առաջնային Արգասիքի Արժեքները (ԼԱԱԱ): Հետազոտության գիտական նորույթն կայանում է նրանում, որ առաջին անգամ, 90-ամյա տվյալների հիման վրա, կատարվել է զոոբենթոսի համապարփակ ուսումնասիրություն. կազմվել է Սևանա լճի զոոբենթոսի տեսակների առավել ամբողջական ցանկը, ամփոփվել է գերիշխող տեսակների կյանքի ցիկլերի և արգասիքի մասին տեղեկատվությունը, բացահայտվել են զոոբենթոսի բաշխման առանձնահատկությունները, ինչպես նաև ջրի մակարդակի և ջրամբարի տրոֆիկ կարգավիճակի տատանումների ներքո փոփոխությունների օրինաչափությունները, ցույց է տրվել զոոբենթոսի քանակական ցուցանիշների կախվածությունը ԼԱԱԱ-ից, բացահայտվել են զոոբենթոսի և կենդանապլանկտոնի արգասիքի և ձկան որսի քանակների միջև հարաբերությունները, կանխատեսվել է բենթոսի համակեցության վիճակը Սևանա լճի տրիֆիկ կարգավիճակի և կլիմայի փոփոխության տարբեր սցենարների ներքո, ՀԱԱԱ-ից զոոբենթոսի քանակական ցուցանիշների կախվածության հիման վրա կատարվել է ՀԱԱԱ հետադարձ գնահատումը: Սևանա լճում և հարակից լճակներում նկարագրված է մակրոզոոբենթոսի 171 տեսակ, որոնցից 100-ը հայտնաբերվել էր անմիջապես լճում: Դրանք հիմնականում կոսմոպոլիտ, պալեարկտիկ և հոլարկտիկ տեսակներ են: Հատակային կենդանիների կյանքի տևողությունը կախված է ջրի հատակային շերտի ջերմաստիճանից և թթվածնի պարունակությունից: The water level of Lake Sevan was artificially lowered by 19.88 m from 1933-2002 (from 1916.20 to 1896.32 m a. s. l.). Lowered water levels, combined with increased eutrophication, were associated with seasonal anoxic conditions near the bottom. The extents of the macrophyte zone and of certain substrate types were severely reduced. A top environmental priority of the Republic of Armenia is the “recovery” of natural environmental conditions in Lake Sevan. A mandate of Article 2 of the Law about Approval of Annual and Complex Measures on Conservation, Restoration, Reproduction, and Use of the Ecosystem of Lake Sevan is “to increase the water level of Lake Sevan at least 6 m by 2030”. By January 1st, 2018, the water level of the lake had risen 4.06 m to 1,900.38 m a.s.l. The data collected by different authors over 90 years covers the following periods: natural water level (1928-1932); initial increase of water exploitation (1933-1948); intensive use of ages-old water reserves (1949-1962); taking measures to mitigate negative consequences of water level drop (1963-1990); intensive use of water in connection with the blockade of the country (1991-2002); the beginning of the water level rise to a mark ensuring the restoration of the functional parameters of the lake's ecosystem (2003-2017). The purpose of this work is to show changes in the structural and functional organization of the zoobenthos in conditions of multidirectional changes in the trophic status and morphometry of a large fresh high-mountain reservoir on the example of Lake Sevan. The specific objectives of this work are: to conduct a faunistic-ecological survey of the zoobenthos of Lake Sevan; to reveal the nature of changes in the distribution of zoobenthos due to changes in the trophic status of the lake; to evaluate the role of zoobenthos in the energy flow of the reservoir; to assess the role of zoobenthos in fish nutrition; to provide a forecast of the future state of the zoobenthos community of Lake Sevan; to estimate retrospectively the Values of the Primary Production of the Reservoir (VPPR). The scientific novelty of the research is that for the first time a comprehensive study of zoobenthos has been carried out on a large dataset covering 90 years: the most complete list of species of benthic animals of LaKe Sevan has been compiled, information on life cycles and production of mass species is summarized; the features of distribution of bottom animals on bottom grounds and depths are revealed, long-term changes are tracked in connection with changes in the water level and trophic status of the lake; the dependence of the quantitative indicators of zoobenthos on the VPPR are revealed; the proportions between zoobenthos and zooplankton productions and fish catches are estimated; the state of the benthic community of the Lake Sevan is predicted under various scenarios of changes in the trophic status of the reservoir and climate; Based on the established dependencies of the quantitative indicators of zoobenthos from the VPPR, a retrospective assessment of the VPPR over the past 20 years has been carried out. The conclusion about the relat

    Item Type: Thesis (Doctor of Sciences)
    Additional Information: Զոոբենթոսի կառուցվածքա-ֆունկցիոնալ կազմակերպումը խոշոր քաղցրահամ բարձրալեռնային ջրամբարի տրոֆիկ կարգավիճակի տարաուղղված փոփոխությունների պայմաններում (Սևանա լճի օրինակով, Հայաստան):The Structural and functional setup of zoobenthos under the multidirectional changes of the trophic status of a large freshwater high mountain lake (on the example of lake Sevan, Armenia).
    Uncontrolled Keywords: Ճենտերեճյան Կարեն Գևորգի, Jenderedjian Karen
    Subjects: Biology
    Divisions: UNSPECIFIED
    Depositing User: NLA Circ. Dpt.
    Date Deposited: 07 Feb 2020 14:11
    Last Modified: 27 Feb 2020 10:15
    URI: http://etd.asj-oa.am/id/eprint/10818

    Actions (login required)

    View Item