Зоопланктон малых пойменных озёр бассейна реки Иля

Размещено на http://allbest.ru

Институт природных ресурсов, экологии и криологии

Сибирского отделения Российской академии наук

Зоопланктон малых пойменных озёр бассейна реки Иля

Екатерина Юрьевна Афонина,

кандидат биологических наук,

Мыдыгма Цыбекмитовна Итигилова

кандидат биологических наук, доцент

Россия, г. Чита

Аннотация

Представлены результаты исследований зоопланктона в июле 2014 г трёх мелководных озёр, расположенных на территории национального парка «Алханай», в долинах рек Дыбыкса, Нижняя Тангая и Славянка. Водотоки c полугорным характером течения являются притоками реки Иля. Обследованные водоёмы являются пресноводными (0,3-0,7 мг/л) с рН 6,5-8,5. При сборе и обработке зоопланктонных проб использовались стандартные гидробиологические методы. Видовое разнообразие малых пойменных озёр слагалось из 54 таксонов рангом ниже рода, относящиеся к 36 родам, 22 семействам, 8 отрядам. В составе Rotifera отмечено 36 таксонов, Cladocera - 13 видов, Copepoda - 5. Общими для всех озёр являлись виды: Testudinella patina, Lecane luna, Mytilina ventralis, Euchlanis dilatata, Brachionus quadridentatus quadridentatus, Polyartra remata, Ploesoma truncatum, Scapholeberis mucronata, Chydorus sphaericus, Pleuroxus truncatus. Основу видового состава зоопланктона формировали широко распространённые виды. По био- топической приуроченности превалировали литоральные и фитофильные виды. Значения численности и биомассы зоопланктона колебались от 40,65 тыс. экз./м³ и 95,44 мг/м³ до 352,15 тыс. экз./м³ и 563,53 мг/м³. В летнем планктоне водоёмов развивался копеподный зооценоз с преобладанием младшевозрастных стадий циклопов. Представленные показатели структуры и разнообразия зоопланктона соответствовали мезо-эвтрофному типу водоёмов. Вода в озёрах по видам-индикаторам зоопланктона характеризовалась как чистая (II класс чистоты воды).

Ключевые слова: зоопланктон, видовой состав, численность, биомасса, пойменные озёра, бассейн реки Иля

Abstract

Zooplankton in Small Floodplain Lakes of the Ilya River Basin The work was carried out under the project of Fundamental Research No. IX.137.1.1.

Ekaterina Yu. Afonina Candidate of Biology, Institute of Natural Resources, Ecology and Cryology, Siberian Branch, Russian Academy of Sciences (16a Nedorezova st., Chita, 672014, Russia),

Mydygma Ts. Itigilov Candidate of Biology, Associate Professor, Institute of Natural Resources, Ecology and Cryology, Siberian Branch, Russian Academy of Sciences (16z Nedorezova st., Chita, 672014, Russia),

We present the results of zooplankton research in three shallow lakes located in the territory of national park “Alkhanay”, in valleys of the Dybyksa, Nizhnyaya Tangaya and Slavyanka rivers. These streams have mountain flow and are tributaries of the Ilya river.

The lakes studied are freshwater (mineralization ranged from 0.3 to 0.7 mg/l) and pH ranged from 6.5 to 8.5. Standard hydrobiological methods were used in the collection and processing of zooplankton samples.

Species diversity of small floodplain lakes was composed of 54 taxa, belonging to 36 genera, 22 families, 8 orders. 36 taxa were noted among Rotifera, Cladocera - 13 species, Copepoda - 5.

Common species for all lakes were: Testudinella patina, Lecane luna, Mytilina ventralis, Euchlanis dilatata, Brachionus quadridentatus quadridentatus, Polyartra remata, Ploesoma truncatum, Scapholeberis mucronata, Chydorus sphaericus, Pleuroxus truncatus.

Widespread species formed the basis of zooplankton species composition. According to biotopical characteristics, the littoral and phytophilous species dominated.

The values of abundance and biomass of zooplankton ranged from 40.65 10³ ind./m³ and 95.44 mg/m³ to 352.15 1 0³ ind./m³ and 563.53 mg/m³.

The zoocenoses of copepods inhabited in the small lakes during sampling data, the Cyclops juvenile stages prevailed.

Presented indicators of zooplankton structure and diversity corresponded to meso-eutrophic type of lakes. The water in the lakes for the indicator species of zooplankton was characterized as pure (II water purity class).

Keywords: zooplankton, species composition, number, biomass, floodplain lakes, the Ilya river basin

Введение

Изучение разнообразия планктоценозов является актуальным для понимания особенностей функционирования водных экосистем в различных природно-территориальных комплексах. Высокое видовое богатство планктонных сообществ вносит существенный вклад в биоразнообразие водных сообществ на региональном и глобальном уровнях [3; 16, с. 522]. В современной экологии континентальных водоёмов основное внимание уделяется в большей мере наиболее значимым в хозяйственном отношении объектам - крупным озёрам, рекам, водохранилищам. В то же время, гидробиологический режим небольших естественных водоёмов остаётся менее изученным, что связано, прежде всего, с их многочисленностью и разнообразием характеристик, что особенно затрудняет проведение мониторинговых исследований [7, с. 216]. Пойменные озёра являются важным элементом ландшафта. Неправильное управление природными ресурсами приводит к деградации и исчезновению этих экосистем, известных высоким уровнем биоразнообразия и экологической ценности [9; 17, с. 349]. Пойменные озёра играют существенную роль в системе реки. Они представляют собой геохимический барьер (уменьшение притока питательных веществ и загрязняющих веществ в реку) [18, с. 288], обеспечивают укрытие для животных после наводнений на реках [7, с. 216], представляют собой среду обитания для гидробионтов [19, с. 39].

Цель работы - выявление видового разнообразия и структуры планктонных беспозвоночных трёх пойменных озёр, расположенных в бассейне реки Иля (бассейн Верхнего Амура).

Материалы и методы исследования

Гидробиологические исследования проводились в июле 2014 г. на мелководных озёрах, расположенных на территории национального парка «Алханай», в долинах рек Дыбыкса, Нижняя Тангая и Славянка. Реки являются притоками I порядка р. Иля или притоками II порядка р. Онон и относятся к водотокам Верхнеамурн ского бассейна Тихоокеанского стока. Реки характеризуются полугорным характером течения, их длина не превышает 12 км (табл. 1).

Таблица 1

Некоторые гидрохимические параметры обследованных озёр

Обследованные озёра представляют собой старичные водоёмы с заросшими водной растительностью берегами.

Грунты - илистые с остатками перепревшей листвы и травы.

Вода имеет коричневатый цвет. Отбор проб осуществлялся в литоральной зоне, на глубине до 1 м.

При сборе материала использовали гидробиологический сачок из капронового сита диаметром ячеи 0,094 мм, через который процеживали 100 л воды. Камеральную обработку фиксированных 4 %-м формалином образцов проводили в лабораторных условиях с использованием стандартной методики [11]. Данные по биомассе зоопланктона получали путём определения индивидуальной массы организмов с учётом их размера [1, с. 169-172]. Идентификацию видов зоопланктона проводили по определителям [8; 14; 15]. По качественному составу зоопланктона определяли трофность озера [13]. Для оценки разнообразия, выявления структуры ценозов и обилия отдельных видов использовали индекс видового богатства Шеннона-Уивера по численности и индекс выравненности Пиелу [12, с. 41]. Коэффициент общности видового состава зоопланктона рассчитывали по индексу видового сходства Чекановского-Съеренсена [2, с. 160].

При оценке экологического состояния водоёмов использовали метод Пантле-Бука в модификации Сладечека, оценивающийся по индикаторной значимости отдельных видов. Величины индикаторной значимости видов брали из работ [4, с. 477-479; 10].

Результаты и их обсуждение

Общий список видового состава планктонных беспозвоночных включал 54 таксона рангом ниже рода, относящиеся к 36 родам, 22 семействам, 8 отрядам (табл. 2, 3).

Таблица 2

Таксономическая структура зоопланктона пойменных озёр, расположенных в долинах рек Дыбыкса, Нижняя Тангая и Славянка (июль 2014 г.)

Таблица 3

Таксономический состав и эколого-географическая характеристика зоопланктона пойменных озёр, расположенных в долинах рек Дыбыкса, Нижняя Тангая и Славянка (июль 2014 г.)

В составе зоопланктона по числу видов доминировали коловратки - 36 таксонов или 66,7 % от общего видового списка. Наибольшей видовой насыщенностью обладали семейства Brachionidae (5 видов и подвидов) и Lecanidae, Euchlanidae, Trichocercidae, содержащие по 4 вида. Такие коловратки, как T patina, L. luna, M. ventralis, E. dilatata, B. quadridentatus quadridentatus, P remata, P. truncatum, встречались во всех обследованных водоёмах. Следует отметить, что в озёрах разнообразно были представлены бделлоидные коловратки, предпочитающие заросшие водной растительностью береговые зоны.

Фауна ветвистоусых ракообразных составляла 24,1 % от общего числа видов зоопланктона (13 видов). Самым многочисленным в видовом отношении являлось семейство Chydoridae, представленное 8 видами. К общим видам относились представители литоральных сообществ: S. mucronata, Ch. sphaericus, P. truncatus. Среди веслоногих ракообразных определено 5 видов (9,2 %) из семейства Cyclopidae. Обитатели стоячих и малопроточных водоёмов Calanoida не отмечались. Представители Harpacticoida встречались только в озере реки Дыбыкса.

Общее число видов животных планктона в озёрах составляло 23-36. Зоопланктон малых водоёмов является достаточно видоспецифичным, что отражено в значениях индексов видового сходства Чекановского-Съеренсена (0,46-0,50). Большее значение данного индекса соответствовало пойменным озёрам, расположенным в долинах рек Дыбыкса и Нижняя Тангая, меньшее - Дыбыкса и Славянка. Высокое видовое разнообразие зоопланктона обследованных водоёмов также характерно и для других пойменных озёр реки Иля [5]. водный экосистема иля зоопланктонный

Коэффициент трофии, рассчитанный по списку видов, соответствовал гипертрофному типу водоёма. Так, для пойменного озера р. Славянка значение коэффициента соответствовало 5, для озера реки Дыбыкса - 7, для озера реки Нижняя Тангая - 21. В зоогеографическом отношении зоопланктон озёр в большей мере представлен широко распространёнными видами (50 %), голаркты и палеаркты составляли, соответственно, 35 и 15 %. По биотопиче- ской приуроченности превалировали литоральные и фитофильные виды (55 %), к эврибионтам относились 35 %, доля планктонных и бентосных форм составляла 5 и 6 % соответственно. В составе зоопланктона отмечен 41 вид-индикатор различных зон сапробности. Из них 53 % относится к видам, развивающимся в олигосапробных условиях, 32 % - индикаторы переходной между олиго- и р-мезосапробной зоной, 15 % - р-мезосапробы.

Значения численности и биомассы зоопланктона составляли, соответственно, от 40,65 тыс. экз./м³ и 95,44 мг/м³ до 352,15 тыс. экз./м³ и 563,53 мг/м³ (табл. 4).

Таблица 4

Показатели структуры и разнообразия зоопланктона пойменных озёр, расположенных в долинах рек Дыбыкса, Нижняя Тангая и Славянка (июль 2014 г.)

Примечание: N - численность; В - биомасса; Н_бит - индекс Шеннона-Уивера по численности; е - индекс Пиелу

В период отбора проб в планктоне пойменных водоёмов доминировали младшевозрастные стадии циклопов, которым принадлежало 67-82 % всей численности и 36-87 % всей биомассы. Причём, во всех озёрах встречались разные виды веслоногих рачков: в озере долины реки Дыбыкса - E. serrulatus, в озере реки Славянка - E. denticulatus, М. albidus, М. leuckarti, в озере реки Нижняя Тангая - Т о-вввив. Сопутствующие виды также были разными: в озере реки Дыбыкса - коловратки E. dHatata (6 % суммарной численности) и М. ventralis (5 %); в озере реки Нижняя Тангая - ветвистоусый рачок B. longirostris (5 % по численности и 26 % по биомассе); в озере реки Славянка - ракообразные B. longirostris (9 % и 29 % соответственно) и ^. sphaericus (9 % и 9 %).

Обследованные пойменные водоёмы, согласно индексу сапробности (1,24-1,40), соответствовали II классу (чистые воды).

Заключение

Исследования животных планктона трёх мелководных озёр, расположенных в поймах рек Дыбыкса, Нижняя Тангая и Славянка, показали, что в них в большей мере развивался озёрно-прудовый комплекс видов, приуроченный к тепловодному комплексу умеренных широт, характеризующийся большой экологической пластичностью и широким распространением. Общее число видов гидробионтов в озёрах равнялось, соответственно, 23, 29 и 36. Общая численность зоопланктона изменялась от 40,65 до 352,15 тыс. экз./м³, общая биомасса - от 95,44 до 563,53 мг/м³. Во всех озёрах отмечался копеподный тип зоопланктоце- ноза с превалированием науплиальных и копеподитных стадий Сус1ор^ае. Второстепенными видами являлись литоральные виды коловраток (озеро реки Дыбыкса) и эвритопные кладо- церы (озёра рек Нижняя Тангая и Славянка).

Список литературы

1. Балушкина Е. Б., Винберг Г. Г. Зависимость между массой и длиной тела у планктонных животных // Общие основы изучения водных экосистем. Л.: Наука, Ленингр. отд-ние, 1979. С. 169-172.

2. Вайнштейн Б. А. Об оценке сходства между биоценозами // Биология, морфология и систематика водных организмов. Л.: ЗИН АН СССР, 1976. С. 156-164.

3. Гиляров А. М. Связь биоразнообразия c продуктивностью - наука и политика // Природа. 2001. № 2. С. 20-24.

4. Ермолаева Н. И., Двуреченская С. Я. Региональные индексы индикаторной значимости зоопланктонных организмов в водоёмах юга Западной Сибири // Экология. 2013. № 6. С. 476-480.

5. Итигилова М. Ц., Афонина Е. Ю. Зоопланктон // Биологическое разнообразие национального парка «Алха- най»: результаты современных исследований. Труды национального парка «Алханай». Чита: Экспресс-изд-во, 2009. Вып. 1. С. 168-172.

6. Киселев И. А. Планктон морей и континентальных водоемов. Л.: Наука, 1969. Т 1.658 с.

7. Крылов А. В. Межгодовые изменения летнего зоопланктона пойменных озёр р. Хопёр // Поволж. экол. журн. 2014. № 2. С. 216-226.

8. Кутикова Л. А. Коловратки фауны СССР (Rotatoria). Л.: Наука, Ленингр. отд-ние, 1970. 744 с.

9. Лобуничева Е. В. Зоопланктон малых водоёмов разных ландшафтов Вологодской области: автореф. дис. ... канд. биол. наук: 03.00.16, 03.00.18. Борок, 2009. 19 с.

10. Макрушин А. В. Библиографический указатель по теме «Биологический анализ качества вод» с приложением списка организмов-индикаторов загрязнения. Л.: Изд-во Зоологич. ин-та АН СССР, 1974. 60 с.

11. Методические рекомендации по сбору и обработке материалов при гидробиологических исследованиях. Л.: ГосНИОРХ, 1982. 28 с.

12. Мэгарран Э. Экологическое разнообразие и его измерение. М.: Мир, 1992. 198 с.

13. Мяэметс Ф.Х Изменения зоопланктона // Антропогенное воздействие на малые озёра. Л.: Наука, 1980. С. 54-64.

14. Определитель пресноводных беспозвоночных России и сопредельных территорий / под ред. С. Я. Цалоли- хина. Т 2: Ракообразные. СПб.: Наука, СПб. отд-ние, 1995. С. 34-128.

15. Смирнов Н. Н. Chydoridae фауны мира // Фауна СССР Ракообразные. Л.: Наука, Ленингр. отд-ние, 1971. Т 1, вып. 2. 531 с.

16. Duffy J. E., Cardinale B. J., France K. E., McIntyre P B., Thebault E., Loreau M. The functional role of biodiversity in ecosystems: incorporating trophic complexity // Ecology Letters. 2007. Vol. 10. I. 6. PP. 522-538.

17. Hillbricht-Ilkowska A. Shallow lakes in lowland river systems: Role in transport and transformations of nutrients and in biological diversity // Hydrobiologia. 1999. 408/409. PP. 349-358.

18. Lake P. S., Bond N. R. Australian futures: freshwater ecosystems and human water usage // Futures. 2007. 39: 288-305.

19. Shiel R. J., Green J. D., Nielsen D. L. Floodplain biodiversity: why are there so many species? // Hydrobiologia. 1998. 387/388: 39-46.

References

1. Balushkina E. B., Vinberg G. G. Zavisimost' mezhdu massoi i dlinoi tela u planktonnykh zhivotnykh // Obshchie os- novy izucheniya vodnykh ekosistem. L.: Nauka, Leningr. otd-nie, 1979. S. 169-172.

2. Vainshtein B. A. Ob otsenke skhodstva mezhdu biotsenozami // Biologiya, morfologiya i sistematika vodnykh orga- nizmov. L.: ZIN AN SSSR, 1976. S. 156-164.

3. Gilyarov A. M. Svyaz' bioraznoobraziya c produktivnost'yu - nauka i politika // Priroda. 2001. № 2. S. 20-24.

4. Ermolaeva N. I., Dvurechenskaya S.Ya. Regional'nye indeksy indikatornoi znachimosti zooplanktonnykh organiz- mov v vodoemakh yuga Zapadnoi Sibiri // Ekologiya. 2013. № 6. S. 476-480.

5. Itigilova M.Ts., Afonina E.Yu. Zooplankton // Biologicheskoe raznoobrazie natsional'nogo parka «Alkhanai»: re- zul'taty sovremennykh issledovanii. Trudy natsional'nogo parka «Alkhanai». Chita: Ekspress-izd-vo, 2009. Vyp. 1. S. 168172.

6. Kiselev I. A. Plankton morei i kontinental'nykh vodoemov. L.: Nauka, 1969. T 1.658 s.

7. Krylov A. V. Mezhgodovye izmeneniya letnego zooplanktona poimennykh ozer r. Khoper // Povolzh. ekol. zhurn. 2014. № 2. S. 216-226.

8. Kutikova L. A. Kolovratki fauny SSSR (Rotatoria). L.: Nauka, Leningr. otd-nie, 1970. 744 s.

9. Lobunicheva E. V. Zooplankton malykh vodoemov raznykh landshaftov Vologodskoi oblasti: avtoref. dis. ... kand. biol. nauk: 03.00.16, 03.00.18. Borok, 2009. 19 s.

10. Makrushin A. V. Bibliograficheskii ukazatel' po teme «Biologicheskii analiz kachestva vod» s prilozheniem spiska organizmov-indikatorov zagryazneniya. L.: Izd-vo Zoologich. in-ta AN SSSR, 1974. 60 s.

11. Metodicheskie rekomendatsii po sboru i obrabotke materialov pri gidrobiologicheskikh issledovaniyakh. L.: Gos- NIORKh, 1982. 28 s.

12. Megarran E. Ekologicheskoe raznoobrazie i ego izmerenie. M.: Mir, 1992. 198 s.

13. Myaemets F.Kh Izmeneniya zooplanktona // Antropogennoe vozdeistvie na malye ozera. L.: Nauka, 1980. S. 54-64.

14. Opredelitel' presnovodnykh bespozvonochnykh Rossii i sopredel'nykh territorii / pod red. S.Ya. Tsalolikhina. T 2: Rakoobraznye. SPb.: Nauka, SPb. otd-nie, 1995. S. 34-128.

15. Smirnov N. N. Chydoridae fauny mira // Fauna SSSR. Rakoobraznye. L.: Nauka, Leningr. otd-nie, 1971. T 1, vyp. 2. 531 s.

16. Duffy J. E., Cardinale B. J., France K. E., McIntyre P B., Thebault E., Loreau M. The functional role of biodiversity in ecosystems: incorporating trophic complexity // Ecology Letters. 2007. Vol. 10. I. 6. PP. 522-538.

17. Hillbricht-Ilkowska A. Shallow lakes in lowland river systems: Role in transport and transformations of nutrients and in biological diversity // Hydrobiologia. 1999. 408/409. PP. 349-358.

18. Lake P. S., Bond N. R. Australian futures: freshwater ecosystems and human water usage // Futures. 2007. 39: 288-305.

19. Shiel R. J., Green J. D., Nielsen D. L. Floodplain biodiversity: why are there so many species? // Hydrobiologia. 1998. 387/388: 39-46.