2017-12-14
735
Для сбора проб были заготовлены мешки из крепкой, но пористой ткани, с прикреплёнными пластиковыми ярлычками для подписи. Поры ткани впоследствии позволяли отмывать пробу от ила, не вынимая её из мешка, при этом не рискуя потерять какой-либо необходимый материал, например, дрейссену, что сильно облегчило процесс подготовки проб к первичному их разбору.
Выход на трансекту осуществлялся на двух лодках. После погружения текущее положение дайверов отслеживалось с помощью надувного буйка, прикрепленного тросом к одному из аквалангов. Это позволяло корректировать маршрут дайверов в случае отклонения от курса. Кроме того, данный буй использовался для подачи условного сигнала к сбросу дайверам троса с грузом, на который закреплялись заполненные пробами тканевые мешки, или же для сброса новых мешков.
Отбор проб проводился дайверами вручную с использованием квадратной рамки площадью 0,25 м2. Рамка укладывалась на дно, после чего из неё все макрофиты до «оголения» грунта. Затем в отдельный мешок бралась проба грунта (рисунок 3).
Рисунок 3 – процесс отбора пробы
Заполненные мешки поднимали и складывали в лодку, следующую за дайверами. Там мешки перемещались в заранее подписанные пластиковые контейнеры, которые затем оперативно передавали в лабораторию. При этом в GPS-навигатор заносились координаты станций отбора проб. Кроме того, дайверы были оснащены приборами, отображающими текущую глубину и температуру воды. Данные приборы также вели непрерывную запись этих показателей. Периодически дисплей прибора помещали в объектив видеокамеры для более удобного отслеживания положения дайверов по видеозаписи, а также для определения глубины той или иной станции отбора проб. Впоследствии эта информация передавалась на специальное ПО «Suunto DM5», снимающее данные с прибора и переводящими их в форму графика. Анализ данных графиков позволил уточнить глубину, на которой находилась станция в случае невозможности определения этого показателя по видеозаписи.
Кроме того, был проведен сбор литоральных проб с глубины около 0,5 м. По прибытию на место отбора проб в воду случайным образом забрасывалась рамка 0,25 м2, после чего из площади рамки вручную, или при помощи сачка изымали макрофиты (около 5 рамок на станцию). Аналогичным образом собирали дрейссену (15-20 рамок на станцию).
В лаборатории пробы макрофитов отмывались от налипших частиц ила и грунта, после чего с растений вручную снимались прикрепившиеся к ним раковины дрейссены, а также те или иные бентосные организмы, находящиеся на растениях. Раковины складывали в подписанные ёмкости для последующего учета и замеров. Затем проводился учет сырой массы того или иного вида макрофитов, при необходимости – с разделением по видовому составу. В случае наличия в пробе нескольких видов макрофитов, они взвешивались отдельно друг от друга. После этого макрофиты оставались сушиться на воздухе для последующего учета воздушно-сухой и абсолютно сухой массы.
Из пробы грунта изымалась небольшая часть (маленький пластиковый стакан), для последующего изучения характеристик грунта (влажность, плотность, содержание органического в-ва). Оставшуюся часть пробы, не доставая из тканевого мешка, отмывали от ила. Таким образом, удавалось удержать в пробе различные бентосные организмы, находящиеся в грунте. Затем из отмытой пробы вручную изымались раковины моллюсков (как мёртвых, так и живых), а также различные бентосные организмы, которые, как и в случае с макрофитными пробами, складывались в контейнеры для последующего учета. При этом раковины, отобранные с разных видов макрофитов одной и той же пробы, учитывались раздельно.
После этого проводился количественный учет раковин дрейссены, при этом учет мертвых особей проводился по створкам раковин. Раковины из проб грунтов и макрофитных проб на одной и той же станции также учитывали отдельно. Далее, с помощью электронного штангенциркуля с ценой деления в десятую долю миллиметра проводились замеры длины, ширины и высоты каждой живой особи дрейссены. После проведения замеров рассчитывались средние показатели длины, ширины и высоты раковины для каждой станции. На некоторых станциях учитывали индивидуальный вес особей дрейссены.
Ниже представлена краткая характеристика станций отбора проб, включающая координаты и глубину, на которой находилась та или иная станция.
Таблица 1 –характеристика станций отбора проб на обследованных трансектах
| № трансекты | Станция | Дата отбора пробы | GPS координаты | Глубина, м. |
| S1 | 21 июля 2016 г. | N 54 54.097 E 026 43.811 | 1,9 | |
| S2 | 21 июля 2016 г. | N 54 54.035 E 026 43.774 | 2,5 | |
| S3 | 21 июля 2016 г. | N 54 53.993 E 026 43.764 | 3,1 | |
| S4 | 21 июля 2016 г. | N 54 53.976 E 026 43.754 | 3,0 | |
| S5 | 21 июля 2016 г. | N 54 53.917 E 026 43.711 | 4,7 | |
| S6 | 21 июля 2016 г. | N 54 53.895 E 026 43.720 | 3,1 | |
| S7 | 21 июля 2016 г. | N 54 53.134 E 026 42.060 | 6,6 | |
| S8 | 21 июля 2016 г. | N 54 53.136 E 026 42.015 | 5,5 | |
| S9 | 21 июля 2016 г. | N 54 53.144 E 026 41.952 | 4,7 | |
| S10 | 21 июля 2016 г. | N 54 53.137 E 026 41.889 | 3,0 | |
| S11 | 21 июля 2016 г. | N 54 53.125 E 026 41.571 | 2,5 | |
| S12 | 21 июля 2016 г. | N 54 53.124 E 026 41.361 | 2,2 | |
| S13 | 21 июля 2016 г. | N 54 53.123 E 026 41.291 | 2,1 | |
| S14 | 21 июля 2016 г. | N 54 53.126 E 026 41.226 | 2,2 | |
| S15 | 21 июля 2016 г. | N 54 53.126 E 026 41.166 | 2,2 | |
| S16 | 21 июля 2016 г. | N 54 53.126 E 026 41.118 | 1,5 | |
| S17 | 22 июля 2016 г. | N 54 52.262 E 026 43.394 | 4,6 | |
| S18 | 22 июля 2016 г. | N 54 52.458 E 026 43.433 | 1,8 | |
| S19 | 22 июля 2016 г. | N 54 52.466 E 026 43.439 | 1,6 |
Продолжение таблицы 1
| № трансекты | Станция | Дата отбора пробы | GPS координаты | Глубина, м. |
| S20 | 22 июля 2016 г. | N 54 52.800 E 026 46.757 | 1,6 | |
| S21 | 22 июля 2016 г. | N 54 52.729 E 026 46.742 | 1,7 | |
| S22 | 22 июля 2016 г. | N 54 52.677 E 026 46.737 | 2,1 | |
| S23 | 22 июля 2016 г. | N 54 52.592 E 026 46.750 | 2,4 | |
| S24 | 22 июля 2016 г. | N 54 52.344 E 026 46.750 | 3,0 | |
| S25 | 24 июля 2016 г. | N 54 52.088 E 026 51.369 | 2,6 | |
| S26 | 24 июля 2016 г. | N 54 52.027 E 026 51.142 | 3,8 | |
| S27 | 24 июля 2016 г. | N 54 52.017 E 026 51.095 | 4,5 | |
| S28 | 24 июля 2016 г. | N 54 52.994 E 026 51.041 | 7,0 | |
| S29 | 24 июля 2016 г. | N 54 52.981 E 026 50.997 | 7,4 |
Описание и сравнение трансект проводилось на основании полученных данных, однако это позволило бы сравнить исключительно станции, поэтому описание участков между станциями отбора проб велось по видеозаписям, полученным в ходе прохождения дайверами соответствующей трансекты.
Видеосъемка велась с помощью видеокамеры фирмы GoPro, оснащенной водонепроницаемым чехлом, не влияющим на качество итоговой записи. Качество видеоматериала, разумеется, недостаточно для точного видового определения растений, однако приемлемо для безошибочного определения растений до рода (телорез, хара, элодея и так далее), и описания различных растительных ассоциаций.
Глава 3
Результаты исследований
В ходе работы было отснято несколько часов высококачественного видеоматериала, отражающего изменения растительных ассоциаций на различных участках дна озера, а также изменения рельефа. Сразу стоит отметить, что предположения о доминировании элодеевых водорослей не оправдались. Ниже представлена таблица масс отобранных проб погруженных макрофитов.
Таблица 2 – сырая и воздушно-сухая масса проб погруженных макрофитов
| Трансекта | Станция | Вид | Сырая масса, г | Воздушно-сухая масса, г |
| S1 | Хара | 1005,3 | 161,57 | |
| S2 | Хара | 605,15 | 117,7 | |
| S3 | Телорез | 99,8 | 9,15 | |
| S3 | Хара | 711,5 | 148,54 | |
| S4 | Телорез | 917,4 | 81,92 | |
| S4 | Элодея | 9,17 | 0,9 | |
| S4 | Роголистник | 49,4 | 3,07 | |
| S5 | Элодея | 585,5 | 48,87 | |
| S6 | Хара | - | - | |
| S7 | Элодея | 635,8 | 40,87 | |
| S8 | Рдест блестящий | 52,53 | 7,08 | |
| S8 | Хара | 792,3 | 177,1 | |
| S9 | Хара | 593,5 | 92,11 | |
| S10 | Хара | 543,1 | 82,48 | |
| S11 | Рдест сплюснутый | 18,67 | 2,87 | |
| S11 | Элодея | 57,31 | 4,45 | |
| S11 | Роголистник | 75,93 | 5,04 | |
| S12 | Роголистник | 11,96 | 10,79 | |
| S12 | Фонтиналис | 18,85 | 1,79 | |
| S12 | Хара | 5,3 | ||
| S13 | Элодея | 53,14 | ||
| S14 | Телорез | 431,3 | 30,11 | |
| S14 | Хара | 713,9 | 127,74 | |
| S15 | Хара | 658,4 | 193,73 | |
| S16 | Хара | 958,2 | 231,77 | |
| S17 | Хара | 1004,01 | 179,99 | |
| S18 | Хара | 456,9 | 103,98 | |
| S19 | Элодея | 233,3 | 25,44 | |
| S19 | Роголистник | 207,9 | 20,85 | |
| S20 | Хара + роголистник | 302,6 | 78,66 | |
| S21 | Фонтиналис | 37,34 | 3,45 | |
| S21 | Элодея | 2,04 | 0,43 | |
| S21 | Хара | 337,35 | 86,67 | |
| S22 | Хара + нитчатка | 252,8 | 28,20 | |
| S22 | Фонтиналис | 3,71 | ||
| S22 | Роголистник | 4,28 |
Продолжение таблицы 2
| Трансекта | Станция | Вид | Сырая масса, г | Воздушно-сухая масса, г |
| S23 | Элодея | 191,2 | 11,49 | |
| S24 | Элодея | 3,18 | 0,4 | |
| S24 | Роголистник | 73,48 | 4,91 | |
| S24 | Хара | 148,26 | 23,67 | |
| S25 | Хара | 370,83 | 80,88 | |
| S26 | Хара | 439,34 | 102,55 | |
| S26 | Фонтиналис | 52,35 | 4,74 | |
| S27 | Хара | 441,26 | 94,13 | |
| S28 | Хара | 179,99 | 31,50 | |
| S28 | Рдест блестящий | 4,53 | 1,19 | |
| S29 | Хара | 19,21 | 4,71 |
Как видно из таблицы, заросли хары на первой и третьей трансекте (пробы S1 и S17) имели наибольший сырой вес, однако их воздушно-сухой вес ничем не выделяется на фоне некоторых других станций. Это объясняется тем, что отрезок времени от получения пробы до её первого взвешивания различался от одной пробы к другой. По этой причине одни пробы могли просохнуть больше, чем другие, поэтому во избежание излишней неточности при оценке плотности был использован воздушно-сухой вес.
Таким образом, наибольшая плотность харовых зарослей выявлена на станции S16, и составила примерно 927 г/м2, тогда как минимальная плотность харовых зарослей ожидаемо оказалась на станции S29, и составила чуть меньше 19 г/м2. Однако в целом следует отметить трансекту 2 как обладающую харовыми зарослями наибольшей плотности. При этом интересно отметить станцию S8, находящуюся на глубине 5,5 метров. Хотя хара на такой глубине почти не встречалась на других трансектах, здесь она обладает плотностью в 708 г/м2, то есть данная станция занимает четвертое место по величине данного показателя, тогда как все остальные станции, чей показатель плотности хары примерно сопоставим с таковым у S8, находятся на глубинах до 3-х метров.
Что же касается плотности иных видов макрофитов, то тут следует обратить внимание на пробу S4, плотность телореза на которой составила 327 г/м2, что является наибольшей величиной среди всех проб макрофитов, за исключением хары.
Продолжим сравнение трансект между собой, рассмотрев, для начала, черты, общие для всех пяти маршрутов, а затем перейдем к различиям.
Итак, наиболее очевидным сходством является харовый пояс, находящийся на небольших и средних глубинах (до 2,5-3 метров). На всех пяти трансектах внешний вид данного пояса примерно одинаков: это довольно плотный харовый «ковёр», с редкими одиночными растениями других видов. Протяженность данного пояса на разных трансектах различна, поскольку пологость дна на разных участках озера различна, а, как мы уже отметили, данный пояс растительности наблюдается до вполне конкретной глубины. Особенно выделилась в этом плане трансекта 4, где харовый пояс занимал большую часть маршрута, видимо, из-за довольно пологого дна.
Далее мы могли бы обсуждать оставшиеся сходные черты, как то мозаичное расположение ассоциаций на средних глубинах, однако среди всех трансект выделяется трансекта 5, не имеющая никаких иных общих черт с остальными четырьмя пройденными маршрутами, если не считать наличия харового пояса на малых глубинах. Но вернёмся к мозаичности. Как мы помним, на средних глубинах начинается резкая смена растительных ассоциаций. Мы могли наблюдать ассоциации типа «телорез-хара», «элодея-роголистник», «хара-элодея-роголистник» и так далее. При этом между ассоциациями зачастую имеется весьма четкая граница. Однако на трансекте 5 подобная мозаичность отсутствует. Как мы помним, пятая трансекта представляет собой непрерывный харовый пояс, продолжающийся вплоть до глубин в 7,5 метров. И это наталкивает нас на следующую черту, присущую всем трансектам, кроме пятой, а именно – наличие пояса элодеи на высоких глубинах (примерно с 4,5 до 6,5 метров).
Таким образом, мы наблюдаем некий архетип, согласно которому расположены растительные ассоциации, а именно: харовый пояс на малых и средних глубинах, затем (примерно с 2,5-3 метров) пояс мозаично расположенных ассоциаций, и, наконец, пояс элодеи на высоких глубинах (примерно с пяти метров). Стоит отметить, что практически всегда по мере приближения к поясу элодеи увеличивается частота появления ассоциаций типа «роголистник-элодея» в мозаичном поясе. Однако это лишь общая схема, и,конечно, в каждом конкретном случае мы будем наблюдать те или иные отличия как в плотности зарослей на той или иной глубине, так и в продолжительности того или иного пояса. К тому же, возможны и достаточно серьёзные изменения в схеме расположения ассоциаций, что наглядно продемонстрировала трансекта 5. К сожалению, пока что сложно сказать, в чём причина отсутствия разнообразия растительных ассоциаций на данном участке дна.
Также следует отметить довольно любопытную смену ассоциаций на второй трансекте, в частности, наличие хары на довольно большой (5.5 м.) глубине, хотя согласно общей схеме здесь следовало бы ожидать увидеть заросли элодеи. Впрочем, пояс элодеи здесь имеет место быть, но на чуть большей глубине (после шести метров). Кроме того, вторая трансекта имеет ещё одну интересную особенность, а именно, достаточно большая встречаемость рдеста по ходу трансекты, причем на различных глубинах.
Взглянув на батиметрическую карту Нарочи, представленную на рисунке, можно увидеть, что рельеф дна отличался от трансекты к трансекте, но всю глубину этих отличий куда лучше видно при просмотре видеозаписей погружений, ведь, как мы уже разобрались, на глубинах с разницей в четыре метра могут встречаться абсолютно разные растительные ассоциации. Тем не менее, в рамках данного раздела следует отметить, что среди исследованных трансект следует выделить трансекту 4, как максимально однородную по своему рельефу. Похожая ситуация наблюдается и с третьей трансектой, также имеющей весьма пологий склон, однако перед последней станцией данной трансекты всё же происходит довольно резкое повышение глубины до 4,6 метров.
Что любопытно, трансекта 5 также не может похвастаться разнообразием рельефа. На протяжении всей трансекты происходит довольно резкое увеличение глубины вплоть до 7,4 метров на последней станции.
Оставшиеся две трансекты всё же имеют некоторые особенности в своём рельефе. Так, трансекта 1 проходила через впадину, в пределах которой, на глубине 4,7 метров, была взята проба №5, но уже к шестой станции впадина заканчивается. В то же время вторая трансекта примечательна тем, что в её рамках был охвачен наибольший диапазон глубин (с 1,5 по 6,6 метра).
Таким образом, мы завершили анализ исследованных пяти трансект. Потому перейдем к рассмотрению литоральных станций.
