26.2. Особливості формування екосистем

Формування екосистем дніпровських водосховищ з моменту їх утворення і до встановлення стабільного (клімаксного) стану проходило через кілька етапів.

Перший етап починався після залиття чаші водосховища і тривав у різних водосховищах різний час, причому в пелагіалі і на мілководдях формування біоценозів йшло різними шляхами. Основна риса першого етапу — це створення нових екологічних ніш та збагачення водних мас біогенними речовинами (первинна евтрофікація), що призводить до інтенсивного розвитку бактерій, водоростей тощо.

Антропогенний тиск, який обумовив раптовий перехід лотичної екосистеми в лентичну, одразу ж позначився на складі гідробіоценозів. Почали відмирати реофільні види пристосовані до умов життя в проточній воді, а на їх місце як домінанти вийшли види-лімнофіли, здатні виживати і розмножуватися в стоячих водах. Первинними джерелами експансії цих видів були заплавні водойми та гирлові ділянки притоків річок.

Найяскравіше ці зміни виявилися в «цвітінні» води синьо-зеленими водоростями, що протягом майже чверті століття (1956—1980 pp.) приймало щороку надзвичайні масштаби і створювало складні проблеми для водокористування і рибного господарства.

Серед екологічних чинників виникнення «цвітіння» води в дніпровських водосховищах найважливіші — це зниження водообміну і проточності води, виникнення застійних зон, досить висока (до 26—28 °С) температура води протягом травня—вересня, накопичення біогенних елементів і органічних речовин, наявність важливих для протікання фотосинтезу макро- і мікроелементів.

Основні збудники «цвітіння» в дніпровських водосховищах -це комплекс трьох видів синьозелених водоростей: Microcystis aeruginosa + Aphanizomenon flos-aque + Anabaena flos-aque, подекуди ще види роду Oscillatoria. У цьому комплексі домінує перший вид. Основним поштовхом до їх розвитку була первинна евтрофікація, тобто вимивання великих запасів органічної речовини і біогенних елементів з затопленої території. Надалі до них приєдналась антропогенна евтрофікація.

У різних водосховищах каскаду «цвітіння» мало певні особливості. Першими і найбільш інтенсивно «зацвіли» Каховське і Кременчуцьке водосховища. При їх створенні підготовчі роботи по санітарній підготовці ложа були проведені вкрай недбало: залишились невикорчувані (а тільки частково вирубані) прибережні ліси, залиті території сіл, кладовищ, могильників худоби, що призвело до забруднення води органічними і біогенними речовинами; їх джерелами були також затоплені сільськогосподарські угіддя, території тваринницьких ферм, місця масового випасу худоби та численні заплавні водойми, зарослі водяною рослинністю, в яких постійно «цвіла» вода внаслідок масового розвитку синьо-зелених водоростей.

Ложа Київського і Канівського водосховищ, що будувалися в останню чергу (1964 і 1976 pp.), були краще підготовлені до затоплення, ніж попередні, проте з ґрунту Київського водосховища в перші роки його існування у воду надійшло близько 6 тис. т вуглецю, а за рахунок розкладання вищої водяної рослинності — 960 т, лугової — 1670 т і деревної -480 т. Фосфору надійшло з ґрунту 130 т, амонійного азоту -710 т. До цього додалися автохтонні забруднення з залитої Лютізької заплави, на якій щороку випасалося більше 50 тис. голів великої рогатої худоби. Значна кількість біогенів та органічних забруднювачів була привнесена річкою Тетерів, у яку скидаються стічні води м. Житомира. На Тетереві ще до Київського було побудовано Корнинське водосховище, яке інтенсивно «цвіло» і стало джерелом зараження Київського водосховища синьозеленими водоростями.

Тому «цвітіння» води не обминуло і це водосховище, але воно розвивалось у нижній озерній частині, тоді як у вершинній частині, на яку впливають незарегульовані верхній Дніпро з притоками Березина, Прип'ять, Сож, зберігався режим протічності і формувався звичайний для цієї ділянки Дніпра фітопланктонний ценоз з переважанням зелених (34 %), діатомових (20%), частково динофітових водоростей (16%), а синьозелені водорості не перевищували 12 % загальної чисельності фітопланктону. Разом з цим на лівобережних мілководдях водосховища почали формуватись біоценози з домінуванням нитчастих водоростей та появою нових угруповань рослин. Деякі з них мали тимчасовий характер і замінювались новими видами.

Канівське водосховище з моменту утворення перебувало під постійним евтрофуючим впливом Києва. В ньому «цвітіння» розпочалось відразу після заповнення. Цьому сприяло також систематичне скидання «цвітучої» води з Київського водосховища.

В пелагіалі водосховищ і на мілководдях формування біоценозів йшло різними шляхами. На мілководдях другий етап характеризувався формуванням вищої водяної рослинності (тривав від 3 до 8—10 років). У подальшому процес заростання супроводжувався ущільненням травостою, розширенням площ та ускладненням структури фітоценозів. Основні ж сукцесії на мілководдях завершились протягом двох десятиліть, коли вони значно заросли вищою водяною рослинністю. Цей процес відіграв важливу екологічну і середовище-утворюючу роль, сприяючи накопиченню органічних речовин у донних ґрунтах, збагаченню тонкодисперсних мулів азотом та іншими біогенними елементами; в них різко збільшився вміст обмінних катіонів та іонів водорозчинних солей.

Сукцесії, що протікали на мілководдях, сприяли стабілізації екологічної ситуації у водосховищах в цілому: знизилась чисельність бактеріопланктону. Істотно зросло видове різноманіття мікрофітобентосу та епіфітону, домінування угруповань вищих водяних рослин почало стримувати масовий розвиток фітопланктону на мілководдях.

Третій етап характеризувався зниженням інтенсивності «цвітіння» води і зменшенням ролі синьозелених та підвищенням ролі діатомових і зелених водоростей у формуванні біоресурсів водосховищ. На цьому етапі сукцесії гідробіонтів проходили в напрямку зростання видового різноманіття. Тривалість такого періоду (від 8 до 25 років) була неоднаковою у різних водосховищах і залежала від їх каскадного розташування.

Ознаками клімактеричного стану на мілководдях може служити завершення формування заростей вищих водяних рослин. В озерній частині — це зниження чисельності та біомаси фітопланктону при збереженні первинної продукції за рахунок більш продуктивних дрібноклітинних видів водоростей та зміни домінуючих видів. У порівнянні з першими роками існування каскаду водосховищ за останні 30 років XX ст. сукцесії фітопланктону були спрямовані таким чином, що інтенсивність «цвітіння» води знижувалася, а охоплювані ними площі зменшувалися.

Загалом сукцесії у дніпровських водосховищах відбувались більш прискорено у порівнянні з природними водоймами внаслідок дії антропогенного чинника — гідротехнічного будівництва.

Четвертий етап можна характеризувати як досягнеї стабільного стану екосистеми всього дніпровського каскаду На цьому етапі швидкоплинні перетворення завершила Через 30 років після будівництва останнього на Дніпрі водосховища з'явились ознаки стабілізації екологічної ситуаі на зарегульованій українській частині Дніпра. Проте існуватимуть водосховища зміни в їх екосистемі будуть відбуватися, в тому числі і пов'язані з заболочуванням мілководь [25].