История
Временем основания Лаборатории пресноводной и экспериментальной гидробиологии можно считать последнее десятилетие позапрошлого века, когда в Зоологическом музее в Отделении беспозвоночных были выставлены коллекции по червям, ракообразным и планктону. Исследования водной жизни этого периода ограничивались разработкой систематики отдельных групп животных и выяснением видового состава водных сообществ. С 1903 г. по 1909 г. Отделением беспозвоночных, куда входили коллекции по червям, мшанкам и оболочникам, заведовал А.С. Скориков. Широкие научные интересы зоолога Скориков сочетал с глубокой увлеченностью пресноводной гидробиологией. Им была составлена «Инструкция по коллекционированию пресноводной фауны», выдержавшая два издания (1909 г., 1914 г.) и сыгравшая немалую роль в развитии отечественных гидробиологических исследований.
В 20-х годах в Лаборатории начала работать плеяда крупнейших отечественных зоологов и лимнологов — Г.Ю. Верещагин, В.М. Рылов и А.Л. Бенинг.
Г.Ю. Верещагин приступил к работе в Зоологическом музее в 1913 г. и много труда посвятил изучению коллекции ветвистоусых рачков. Позднее его основные интересы сосредоточились на проблемах озероведения и разработке теоретических основ лимнологии. Верещагин организовал и возглавил Олонецкую научную экспедицию (1920-1924 гг.), которая не только обогатила Музей материалами по пресноводной фауне севера, но и дала полное представление о видовом составе этой фауны, а также о характерных видовых комплексах и их экологии.
Более четверти века (1916-1942 гг.) с Зоологическим институтом была связана деятельность другого крупнейшего гидробиолога нашей страны — В.М. Рылова (1881-1942 гг.), который сначала заведовал Отделением губок и кишечнополостных, затем Отделением ракообразных и планктона. Несколько лет Рылов руководил Отделом гидробиологии. Глубокая разработка вопросов в области лимнологии, систематики, филогении, экологии и географии планктонных животных пресных вод поставила Рылова в первые ряды планктонологов нашей страны и всего мира. Его систематико-фаунистические исследования, начатые еще в юности, завершились известными монографиями по ракообразным: «Определитель свободноживущих веслоногих Европейской России» (1922 г.), «Определитель каланоид СССР» (1930 г.) и фундаментальный труд «Циклопоиды пресных вод», изданный в серии «Фауна СССР» в 1948 г., уже посмертно. Всемирную известность приобрела сводка Рылова по зоопланктону внутренних вод, опубликованная в серии «Binnengewasser» (1935 г.) под редакцией проф. Тинемана (Thienemann).
Многим обязана Лаборатория деятельности А.Л. Бенинга (1890-1943 гг.), хотя официально он был связан с ней лишь короткий период. В Зоологическом институте Бенинг начал работать в 1929 г. уже опытным гидробиологом, автором известной монографии «Das Leben der Volga» (1928 г.) и редактором созданного им в 1921 г. «Русского гидробиологического журнала».
С ростом научных кадров, как Зоологического музея, так и Зоологического института, и объема коллекционных материалов по различным группам животных, отделения начали разукрупняться. В 1930 г. был создан Отдел гидробиологии, в который входили отделения, занимающиеся изучением фауны водных морских и пресноводных беспозвоночных и рыб, а также почвенных червей и моллюсков. В течение многих лет (1936-1966 гг.) сначала Отделом гидробиологии, затем Лабораторией пресноводной и экспериментальной гидробиологии руководил малаколог и крупнейший специалист по гидробиологии рек и водохранилищ того времени, заслуженный деятель науки СССР, вице-президент международного общества лимнологов (SIL) проф. В.И. Жадин (1896-1974 гг.).
Работы по нематодам начались еще в Зоологическом музее и впоследствии получили широкий размах. Основу коллекций по свободноживущим нематодам, как и первые исследования этой группы в нашей стране, были заложены И.Н. Филиппьевым, который недолго работал в Зоологическом институте. С 1938 г. по 1976 г. этими коллекциями заведовала Е.С. Кирьянова. Результатом обработки коллекций явились многочисленные работы Филиппьева и Кирьяновой. Фундаментальные сводки по растительноядным нематодам фауны СССР опубликованы Е.С. Кирьяновой и Э.Л. Краллем (1969 г., 1971 г.).
В области систематики, экологии и зоогеографии низших ракообразных широким признанием пользовались работы С.С. Смирнова, проработавшего в Институте 17 лет (1925-1942 гг.). Его работы по систематике, эволюционной морфологии и географическому распространению Copepoda, Phyllopoda и Entomostraca внесли весьма много в изучение этих существенных групп. Исчерпывающую сводку С.С. Смирнов дал по Phyllopoda Арктики (1936 г.). Эти исследования были продолжены Н.А. Акатовой, работавшей в Институте в 1944-1973 гг.
Исследования фауны моллюсков внутренних водоемов возглавлял профессор В.И. Жадин. В 1952 г. им был опубликован фундаментальный труд «Моллюски пресных и солоноватых вод СССР», не потерявший актуальности до сих пор. С 50-х годов систематика, филогения и зоогеография коловраток начинает изучаться Л.А. Кутиковой, которая в 1970 г. публикует определитель коловраток фауны СССР и, отчасти, сопредельных стран.
Комплексные работы по хирономидам (личинкам, куколкам, имаго), начатые А.А. Черновским, были успешно продолжены В.Я. Панкратовой. За годы работы в Институте (1938-1977 гг.) она опубликовала (1970 г., 1977 г.) и подготовила к печати (1980 г.) три определителя личинок хирономид нескольких подсемейств фауны СССР.
Помимо систематико-фаунистического направления исследований, Лаборатория ставила и успешно решала вопросы, связанные как с разработкой теоретических основ экологии водных организмов, так и непосредственно с народнохозяйственными задачами страны. Уже в 1920 гг. гидробиология заняла прочные позиции в решении рыбохозяйственных и санитарно-технических вопросов. В 1930 гг. первоочередной задачей ставилось изучение влияния хозяйственных сооружений (плотин, судоходных, осушительных и оросительных каналов, санитарно-технических сооружений) на условия существования водных организмов. В этом направлении и начались комплексные гидробиологические исследования в Институте.
В 1934 г. были проведены экспедиционные исследования в районах первых гидросооружений: ДнепроГЭС и Закавказской ГЭС. Затем последовали работы на реках Валдайской возвышенности, Волхове, Кольском полуострове, канале Москва-Волга. Итогом этих работ явились статьи о влиянии гидротехнических сооружений на биологический режим рек, а затем фундаментальная монография В.И. Жадина «Фауна рек и водохранилищ» (1940 г.), в которой на основе обзора большого фактического материала были определены направлении изменения фауны рек, сформулированы принципы составления прогнозов ее изменения и предложена теория биологической продуктивности водоемов, в основу которой были положены представления об аккумуляции в водоемах различных веществ и их биоэкологической обеспеченности.
Благодаря организаторскому таланту и кипучей энергии В.И. Жадина, Лаборатория начала быстро пополняться новыми гидробиологическими кадрами. В штат пресноводной группы, в то время еще части Отдела гидробиологии, стали входить специалисты не только зоологического профиля, но также микробиологи, фитопланктонологи и гидрохимики, что позволило вести комплексные гидробиологические работы. Особенно большое значение имел переход в институт А.Г. Родиной — одного из наиболее авторитетных водных микробиологов. Широкую известность получили ее работы по бактериальному питанию планктонных ракообразных. А.Г. Родина создала в Зоологическом институте один из главных центров исследований и подготовки кадров по водной микробиологии. Незаменимую роль в работе отдела гидробиологии играл и И.А. Киселев, обеспечивший квалифицированные альгологические исследования при комплексных гидробиологических исследованиях. Им была подготовлена 2-х томная монография «Планктон» (1969 г., 1980 г.)
Организованная В.И. Жадиным в 1939 г. Волжская экспедиция имела целью изучить формирование биологического режима Учинского и Иваньковского водохранилищ, служащих источником водоснабжения Москвы. Полученные результаты этой и последующих экспедиций были положены в основу прогноза биологического режима проектируемого Куйбышевского водохранилища. В эти же годы совместно со Всесоюзным научно-исследовательским институтом озерного и речного рыбного хозяйства было предпринято изучение пресноводных двустворчатых моллюсков как источника перламутра и жемчуга. Подсчитаны запасы сырья для пуговичной промышленности и сделан ряд практических рекомендаций по их использованию и восстановлению. В 1938-1940 гг. было отдано много сил озерным исследованиям с целью накопления материалов для обоснования прогнозов биологии водохранилищ. Базами работ служили озера Залучья Калининской области, Красногорское озеро Ленинградской области, оз. Ильмень. Изучалось количественное развитие планктона, донной фауны и особенно фауны растительных зарослей. Ставились эксперименты по изучению обрастания подводных предметов (в том числе моллюском дрейссена) и разрабатывались методы предупреждения нежелательных последствий обрастаний. Был составлен прогноз гидробиологического режима Куйбышевского водохранилища, почти полностью впоследствии оправдавшийся (Жадин, 1963 г.).
В 1940 г. была завершена первая половина работы над 4-х томным коллективным трудом «Жизнь пресных вод СССР» под редакцией В.И. Жадина, к составлению которого были привлечены крупные специалисты из других учреждений. Выпущен первый том, подготовлен и сдан в набор второй. Однако ему не суждено было появиться вовремя, так как в 1941 г. фашистская бомба разрушила помещение, где находился набор книги. Лишь в 1949 г. по сохранившимся рукописям и корректурам этот том был издан. Вслед за ним в 1950 г. вышел третий том и в 1956-1959 гг. — четвертый, состоявший из двух книг. Таким образом, был полностью осуществлен задуманный более 20 лет назад капитальный труд по фауне и флоре водоемов, гидробиологических процессах в пресных водах и методах их изучения. Это издание сыграло видную роль в подготовке квалифицированных гидробиологов и для развития гидробиологии в СССР.
В годы Великой Отечественной войны коллектив отдела гидробиологии (В.И. Жадин, И.А. Киселев, В.Я. Панкратова, Н.А. Акатова, Л.В. Арнольди, Г.X. Шапошникова и др.) проводил исследования на водоемах Таджикистана, изучая горячие и холодные источники на различных высотах Гиссарского хребта, а также реки, оросительные каналы, рисовые поля в долинах. После войны была предпринята экспедиция по Аму-Дарье и издан сборник работ по гидробиологии Средней Азии, который подвел итог исследованиям.
В послевоенные годы (1949-1950 гг.) были проведены экспедиционные исследования искусственных водоемов полезащитных полос Западно-Казахстанской области для выяснения возможности их использования для рыбоводства. Важный этап работ был начат в 1951 г., когда по договору с АзЧерНИРО была организована Северо-Кавказская гидробиологическая экспедиция, цель которой состояла в изучении удобряемых рыбоводных прудов вновь сооруженного рыбцово-шемайского питомника. Экспедиция работала с 1951 г. по 1954 г. Такого же плана работы были продолжены в 1956-1966 гг. на рыбоводных прудах рыбхоза Рита Аусма (Латвийская ССР). В результате исследований в Краснодарском крае и Латвийской ССР были получены материалы по зоопланктону, зообентосу, фитопланктону, гидрохимии, микробиологии прудов. Наиболее эффективным методом удобрения был признан «метод комплексного удобрения», т. е. многократное внесение азотно-фосфорно-кальциевых минеральных удобрений в комбинации с «органическим удобрением подвяленной травой». Эти рекомендации, существенно отличавшиеся от принятой в то время практики безазотного фосфорно-калийного удобрения прудов, и в основных чертах совпали с методом использования азотно-фосфорных удобрений, разработанным на прудах белорусских рыбхозов (Г.Г. Винберг, 1952 г.; Г.Г. Винберг, В. П. Ляхнович, 1965 г.). Начиная с 1957 г. в работах отдела значительное место было отведено исследованиям по общегидробиологическим темам, входящим в проблему «Биологическая продуктивность озер». Они выполнялись на модельном водоеме — оз. Красавица в Ленинградской области (1957-1960 гг.) и на некоторых озерах Приладожья — Отрадное, Гусиное, Светлое и др. (1959-1961 гг.).
Выдающийся специалист по водной микробиологии А.Г. Родина (1901-1966 гг.) в период работы в Зоологическом институте (1937-1966 гг.) занималась изучением многих актуальных вопросов микробиологии. Экспериментальные исследования Родиной по бактериальному питанию раскрыли значение микробиологических процессов в гидробиологии. Ее исследования микробиологических явлений в удобряемых водоемах показали роль бактерий при утилизации в прудах вносимых удобрений, особенно азотистых. Результаты этих исследований были изложены в монографии «Микроорганизмы и повышение рыбопродуктивности прудов» (1958 г.). Несколько позднее Родина приступила к изучению детрита и показала его структуру, кормовое значение и характер бактериальной деструкции. Свои многочисленные искания в области применения различных методов исследования Родина описала в фундаментальном методическом пособии «Методы водной микробиологии» (1965 г.).
В 1960 г. отдел гидробиологии института был преобразован в две лаборатории и гидробиологические исследования на пресных водах были выделены в Лабораторию пресноводной и экспериментальной гидробиологии (заведующий В.И. Жадин). В этот период внимание коллектива Лаборатории было направлено на выяснение изменений в экосистемах рек под влиянием загрязнений. В 1956 г. было организовано повторное экспедиционное обследование р. Оки. Первое исследование этой реки также под руководством В.И. Жадина было выполнено в 1929 г. на Окской биологической станции (Тр. ЗИН, 1964 г., т. 32). В 1962-1964 гг. были исследованы р. Нева и устьевые части ее притоков (реки Черная, Мга, Тосна, Ижора, Славянка, Охта). Впервые получены подробные сведения о составе фауны и флоры, гидрохимии изученных рек, оценено качество вод отдельных участковпо показательным организмам и их сообществам (Тр. ЗИН, 1968 г., т. 45).
Переход от исследований по частной гидробиологии, т. е. изучения отдельных водоемов, к общегидробиологической тематике повлек за собой применение новых методов работ. Это выразилось в усилении роли лабораторных наблюдений, лабораторных и полевых экспериментов. Была организована хорошо оснащенная оборудованием изотопная лаборатория. Кроме исследований первичной продукции (М.Б. Иванова, Н.Н. Хмелева) и бактериального питания гидробионтов, были проведены специальные микробиологические исследования, показавшие, что при удобрении прудов не происходит заметной траты азотных удобрений на денитрификацию (А.Г. Родина, 1958 г.), начаты экспериментальные исследования скорости обмена и фильтрационного питания у планктонных животных (М.Б. Иванова) и двустворчатых моллюсков (А.Ф. Алимов), скорости метаболизма и роста у рыб (Н.В. Миронова).
На протяжении многих лет (1946-1962 гг.) В.И. Жадин руководил регулярно проводившимися в Институте всесоюзными совещаниями по проблемам континентальных вод, которые стали координационным центром отечественных гидробиологических исследований и школой молодых специалистов-гидробиологов.
Гидробиологический отдел, а затем Лабораторию пресноводной и экспериментальной гидробиологии ЗИН играли важную организационно-методическую роль в гидробиологических исследованиях в нашей стране. Зоологический институт постоянно и регулярно созывал широкие гидробиологические совещания. В послевоенные годы первое совещание состоялось в 1946 г. В последующем они созывались под общим названием «Проблемы гидробиологии внутренних вод». Второе совещание проходило в 1949 г., третье — в 1950 г., четвертое — в 1951 г., пятое — в 1954 г. Труды трех последних совещаний вошли в издававшуюся институтом серию «Труды проблемных и тематических совещаний» (1951, 1957а, 19576). Многие вопросы гидробиологии, в частности, изучение биологических явлений в водохранилищах, рассматривались на VI совещании, созванном Институтом зоологии совместно с Институтом биологии водохранилищ АН СССР (ныне ИБВВ РАН) и работавшем в 1957 г. в Ленинграде и п. Борк. Труды VI совещания опубликованы в виде отдельной книги (Тр. VI совещания по проблемам биологии внутренних вод. Гидробиология и удобрение рыбоводных прудов, 1959 г.). VII совещание проходило в Зоологическом институте в 1962 г. Его материалы изданы в виде тематического сборника (Радиоактивные изотопы в гидробиологии и методы санитарной биологии,1964 г.).
В 1967 г. В.И. Жадин по болезни оставил заведывание лабораторией, и на эту должность был избран Г.Г. Винберг (1905-1987 гг.), до этого заведовавший кафедрой зоологии беспозвоночных Белорусского государственного университета им. В.И. Ленина. С этого времени, генеральным направлением исследований Лаборатории пресноводной и экспериментальной гидробиологии стало изучение структурно-функциональной организации континентальных водоемов. В этот период сформировалась и успешно развивается до сих пор «Научная школа продукционной гидробиологии Зоологического института», которая широко известная как у нас в стране, так и за рубежом.
К этому времени лаборатория вошла в число советских участников Международной биологической программы (МБП), к выполнению которой по составу сотрудников, их квалификации и опыту исследований она была хорошо подготовлена. Международная биологическая программа была направлена на развитие теории биологической продуктивности экосистем как необходимой основы рациональной эксплуатации биологических ресурсов природы. Основой продукционной экологии служил энергетический принцип исследований экосистем. Этот принцип был последовательно применен при продукционно-гидробиологических исследованиях оз. Дривяты, выполненных в 1964 г. под руководством Г.Г. Винберга. Полученные результаты, количественно характеризовавшие отдельные этапы продукционного процесса, оказалось возможным выразить в виде «потока энергии» и «биотического баланса» водоема (Биологическая продуктивность евтрофного озера, 1970 г.). Принцип и схема составления биотического баланса водоема были предложены в качестве основы исследований продуктивности пресных вод на IV Генеральной ассамблее МБП в 1969 г. В Советском Союзе все исследования продуктивности пресных водоемов по МБП проводились по этой схеме.
В плане работ советского комитета МБП Зоологический институт взял на себя изучение продукционного процесса в северных озерах. В качестве модельных озер в 1969 и 1970 гг. были исследованы озера Кривое и Круглое, а в 1971-1972 гг. — Зеленецкое и Акулькино, расположенные соответственно в Северной Карелии и на побережье Баренцева моря. Результаты исследований были опубликованы в виде коллективной монографии (Тр. ЗИН, 1975 г., т. 56, ч.1 и т. 57, ч.II). Работы Зоологического института на северных озерах, заняли видное место среди советских исследований пресных вод по МБП, и в методическом отношении оказали на них направляющее влияние. Итоговые результаты этих работ были обсуждены в мае 1972 г. на заключительном, пятом, Всесоюзном совещании секции пресных вод Советского комитета МБП, работавшем на Нарочанской биостанции Белгосуниверситета (Продукционно-биологические исследования экосистем пресных вод, 1973 г.). Материалы по зоопланктону, полученные советскими исследователями в работах по МБП, были обобщены М.Б. Ивановой (1975 г.), по зообентосу — А.Ф. Алимовым (1975 г.). Количественные характеристики экосистем изученных по МБП озер и водохранилищ рассмотрены и сопоставлены Г.Г. Винбергом (1976 г.). Эти же данные опубликованы в качестве заключительной главы итогового тома секции пресных вод Международного комитета МБП.
Функционально-энергетический подход в гидробиологических исследованиях, принятый в настоящее время гидробиологами ЗИН, в равной мере эффективен и как методическая основа санитарно-технической гидробиологии. Это показали исследования Лаборатории в 1973-1975 гг. по сравнительной оценке гидробиологических методов определения качества вод и значения водных организмов в процессах самоочищения загрязненных вод. Был опубликован обзор А.В. Макрушина «Биологический анализ качества вод» (1974 г.), ставшего для советских гидробиологов необходимым пособием. В 1973-1975 гг. были выполнены экспедиционные исследования на реках Ленинградской, Калининградской областей и на р. Москва. Получены сравнительные данные по методам оценки значения водных организмов и их сообществ как индикаторов загрязнения и как агентов самоочищения вод (Методы биологического анализа пресных вод, 1976 г.; Гидробиологические основы самоочищения вод, 1976 г.). В последующие годы гидробиологические методы оценки качества вод получили применение при экспедиционном изучении возможных факторов эвтрофирования оз. Иссык-Куль (Гидробиологические исследования на реке Тюп и Тюпском заливе озера Иссык-Куль, 1977 г.); при исследованиях по выяснению последствий длительного воздействия на планктон оз. Байкал малых концентраций очищенных сточных вод Байкальского целлюлозно-бумажного комбината (Бульон, 1976 г.; Степанова, Бульон, 1979 г.); при совместных с Отделом водных проблем Карельского филиала АН СССР работах на заливе Б. Онего Онежского озера (1978-1979 гг.). На основе анализа многочисленных данных по составу и количественному бентосных сообществ Е.И. Балушкина предложила интегральный показатель качества воды, который дает возможность на основе видового состава и структуры зообентоса определить характер и степень загрязнения водоемов и водотоков северо-запада России. Принятые в Лаборатории методы оценки продуктивности и качества вод широко используются при гидробиологических исследованиях Невской губы Финского залива, начатых в 1982 г. в связи с возведением сооружений по защите г. Ленинграда от наводнений.
В тесной связи с полевыми коллективными работами в Лаборатории систематически проводилось эколого-физиологическое изучение пресноводных организмов и выяснялись общегидробиологические закономерности их взаимоотношений в экосистеме водоема. Основное внимание уделялось количественному выражению взаимозависимости таких функций, как рост и продукция, траты на энергетический обмен, питание. Устанавливались как общие закономерности проявления этих функций по отношению к условиям среды, так и частные их формы, характерные для отдельных видов или групп видов. Накопленные материалы позволили провести крупные обобщения в этой области: в 1981 году вышла монография А.Ф. Алимова «Функциональная экология пресноводных моллюсков», в 1985 году монография М.Б. Ивановой по экологии зоопланктона, в 1987 г. монография Е.В. Балушкиной, посвященная роли личинок хирономид в функционировании донных сообществ пресных вод.
Много внимания сотрудники Лаборатории уделяли выяснению закономерностей трофических связей в водных сообществах. Сюда относятся исследования Б.Л. Гутельмахера, М.Б. Ивановой, П.И. Крылова и В.Н. Никулиной по трофическим связям между фито- и зоопланктоном, по оценке участия зоопланктона в регенерации биогенных элементов и обеспечении ими фитопланктона, работа по закономерностям взаимоотношений хищных представителей зоопланктона и их жертв. Использовав результаты своих наблюдений на разных водоемах Советского Союза и МНР, В.В. Бульон установил корреляционные зависимости между средней прозрачностью воды озер и характерными для них величинами первичной продукции и среднего содержания хлорофилла в планктоне. М.Б. Иванова (1981 г.), сопоставив имеющиеся данные, показала, что продукция мирного зоопланктона в среднем составляет 8,7 % первичной продукции в водоемах разной продуктивности. Эффективность использования первичной продукции животными бентоса и соотношение продукций нехищных и хищных животных рассмотрены в обобщающей работе А.Ф. Алимова (1982 г.). В.В. Бульон и Г.Г. Винберг (1981 г.) показали тесную корреляцию между величиной годовой первичной продукции планктона озер и водохранилищ разной продуктивности и выловом рыбы, энергосодержание которого по собранным данным в среднем составляет 0,2 % валовой первичной продукции. Общие итоги фундаментальных исследований сотрудников Лаборатории того времени и тесно связанных с ними по тематике специалистов из других институтов СССР опубликованы в сборнике «Экспериментальные и полевые исследования биологических основ продуктивности озер» (1979 г.) и в коллективной монографии под редакцией Г.Г. Винберга «Общие основы изучения водных экосистем».
В 1987 г., после смерти Г.Г. Винберга, Лабораторию возглавил будущий академик А.Ф. Алимов, заведовавший Лабораторией до 2013 г. Важным этапом в его творчестве стала разработка им структурно-функционального подхода к изучению экологических систем водоемов и водотоков. Этот подход позволил количественно оценить изменения в экосистемах водоемов, подвергавшихся различным видам экологического стресса. Под его руководством продолжились исследования функциональных особенностей пресноводных экосистем разного типа – озерных, речных и эстуарных.
В 1986-1988 гг. на озерах сяберской группы Лужского района Ленинградской области изучалось влияние различной плотности популяций рыб на структуру и функционирование сообществ планктона и бентоса их экосистем. По результатам этих исследований была опубликована коллективная монография «Биотические взаимоотношения в экосистеме озер-питомников» (1993 г.), в которой были рассмотрены фундаментальные основы метода биоманипуляции трофическими цепями в водоемах с целью улучшения качества их вод.
В 1990 гг. был организован ряд экспедиций в устье р. Волга. Результаты исследований показали, что колебания уровня Каспийского моря оказывает огромное влияние на пространственное распределение основных зон подводной части дельты и связанной с ними структурно-функциональную организацию сообществ гидробионтов. В эти же годы проводилось изучения группы Гладышевских озер (Карельский перешеек, Ленинградская область), оз. Лекшмозеро (Архангельская обл.), испытывающих антропогенный стресс, озер разного типа лимногенеза в окрестностях п. Аккахарью (Северное Приладожье) и экосистем солоноватоводных карстовых озер Среднего Поволжья. В 2004-2005 гг. исследовалась динамика структурно-функциональной организация экосистем соленых озер Крыма в зависимости от солености воды и колебаний климата.
С конца 1990 гг. возобновились регулярные долгосрочные исследования эстуария реки Нева и восточной части Финского залива, начатые еще в 1980 гг. под руководством Г.Г. Винберга. Эти исследование продолжаются и в настоящее время. В разные годы работы проводились совместно с финскими и норвежскими исследователями. Цель исследований – определить, как влияет возрастающая антропогенная нагрузка, проявляющая в повышенном стоке биогенных веществ, химическом загрязнении и вселении чужеродных видов, на экологическое состояние российской части Финского залива. Промежуточные результаты этих исследований были опубликованы в коллективной монографии «Экосистема эстуария реки Невы: биологическое разнообразие и экологические проблемы» (2008 г.). И.В. Телеш совместно с российскими и немецкими коллега были опубликованы атласы зоопланктона Балтийского моря (2004 г., 2008 г., 2009 г.).
С начала 2000 гг. возобновились долгосрочные исследования экосистемы оз. Кривое и других озер в окрестностях Беломорской биологической станции ЗИН РАН, начатых в 1960 гг. при выполнении Международной биологической программы. Долгосрочные исследования этих озер, практически не затронутых антропогенным воздействием, позволяют определить механизмы влияния естественных факторов, например, колебаний климата, на структуру и функционирования озерных экосистем.
Одновременно продолжались исследования функциональной экологии водных беспозвоночных. Крупным обобщением в этой области исследований стала монография С.М. Голубкова «Функциональная экология личинок амфибиотических насекомых» (2000 г.). В ней обобщены материалы по продукционным характеристикам и стратегиям жизненных циклов у 783 видов, относящихся к 8 отрядам водных насекомых. На примере этой группы водных животных обоснован вывод о биоценотической регуляции продукционных процессов в популяциях, направлении морфофункциональных адаптаций гидробионтов и процесса их макроэволюции. Показано значение хищничества как экологического фактора макроэволюции животных.
Особое направление исследований Лаборатории составляли вопросы математического моделирования биологических процессов в водных экосистемах, которые разрабатывал в тесном содружестве с другими сотрудниками А.А. Умнов. В 1997 г. вышла его монография «Математическое моделирование биотических потоков вещества и энергии водных экосистемах» (1997 г.). Это направление исследований было продолжено работами В.В. Бульона и Т.И. Казанцевой.
Наряду с продукционно-гидробиологическими исследованиями, в этот период продолжалось изучение систематики гидробионтов. Л.А. Кутиковой проводились разностороннее таксономическое и фаунистическое изучение коловраток, С.Я. Цалолихиным – пресноводных круглых червей, Н.П. Финогеновой – пресноводных малощетинковых червей, В.А. Алексеевым – веслоногих раков – п/отр. Cyclopoida, Л.А. Степановой – веслоногих раков п/отр. Calanoida, А.А. Пржиборо – водных и полуводных двукрылых насекомых. Важным итогом этих исследований была публикация под редакцией С.Я. Цалолихина 6-томного «Определителя пресноводных беспозвоночных России и сопредельных территорий» (1994-2008 гг.), монографии Л.А. Кутиковой «Бделлоидные коловратки фауны России (2005 г.) и «Определителя зоопланктона и зообентоса пресных вод Европейской части России» под редакцией В.Р. Алексеева и С.Я. Цалолихина (2010 г., 2016 г.).
Специальное внимание уделялось изучению видов вселенцев. Были получены новые данные о вселении, распространении и роли в экосистемах бассейна Балтийского моря понто-каспийских видов: моллюска Dreissena polymorpha, кладоцеры Cercopagis pengoi, байкальской амфиподы Gmelinoides fasciatus, арктической полихеты Marenzelleria arctia и ряда других чужеродных видов.
Основные результаты экологического направления исследований Лаборатории в 1970-2000 гг. были обобщены в монографии Алимова А.Ф. «Элементы теории функционирования водных экосистем» (2000 г.), в совместной монографии Л. Хакансона и В.В. Бульона «The Lake Foodweb – modelling predation and abiotic/biotic interactions» (2002 г.), монографии А.Ф. Алимова, В.В. Богатова и С.М. Голубкова «Продукционная гидробиология» (2013 г.) и коллективной монографии «Динамика биологического разнообразия и биоресурсов континентальных водоемов» под редакцией А.Ф. Алимова и С.М Голубкова (2012 г.). В этих монографиях в количественном аспекте изложены основные элементы теории функционирования водных экосистем, описаны структурная организация экосистем континентальных водоемов и их компонентов, потоки энергии, вещества и информации и их связи с особенностью водоемов, продуктивностью их экосистем и факторами среды. Рассмотрены и оценены стабильность, устойчивость, выносливость экосистем. Установлены основные характеристики водных экосистем и закономерности их функционирования.
В настоящее время к основным направлениям исследований Лаборатории, руководимой член-корр. РАН С.М. Голубковым, относится изучение структурно-функциональной организации экосистем континентальных водоемов, а также вопросы рационального использования водных биологических ресурсов, оценки экологического состояния водных экосистем, охраны и сохранения их биологического разнообразия. Продолжаются таксономические и фаунистические исследования различных групп гидробионтов: круглых и малощетинковых червей, веслоногих и ветвистоусых раков, амфипод и водных насекомых. Специальное внимание уделяется поддержанию и пополнению фондовых коллекций Зоологического института по беспозвоночным, населяющим континентальные водоемы, которые насчитывают более 20 тысяч единиц хранения.
