Видовое разнообразие и структура зоопланктонного сообщества водотоков Субарктики (на примере Архангельской области)
Изучение структуры и видового разнообразия зоопланктонного сообщества водотоков Субарктики с помощью гидробиологических методов, включающих сбор полевого материала, его камеральную обработку. Видовое разнообразие рассчитывалось на основе индекса Шеннона.
Рубрика | Биология и естествознание |
Вид | статья |
Язык | русский |
Дата добавления | 17.06.2021 |
Размер файла | 2,0 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://allbest.ru
ВИДОВОЕ РАЗНООБРАЗИЕ И СТРУКТУРА ЗООПЛАНКТОННОГО СООБЩЕСТВА ВОДОТОКОВ СУБАРКТИКИ (НА ПРИМЕРЕ АРХАНГЕЛЬСКОЙ ОБЛАСТИ)
М.И. Змётная
ФГБНУ Полярный научно-исследовательский институт морского рыбного хозяйства и океанографии им. Н.М. Книповича, Северный филиал (Архангельск, Российская Федерация)
М.В. Плакуева
ФГБУ «Северное управление по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды» (Архангельск, Российская Федерация)
Цель исследования -- изучение структуры и видового разнообразия зоопланктонного сообщества некоторых водотоков Субарктики с помощью общепринятых гидробиологических методов, включающих сбор полевого материала, его камеральную обработку. Видовое разнообразие рассчитывалось на основе индекса Шеннона. Исследования показали, что структурообразующее ядро зоопланктонного сообщества водотоков Субарктики по численности за 2013--2014 гг. составляют три--пять видов. Максимальное видовое разнообразие соответствует периоду интенсивного развития зоопланктона, минимальное приходится на конец вегетационного периода.
Ключевые слова: зоопланктон, численность, видовое разнообразие, индекс Шеннона, кривая доминирования-разнообразия, реки Архангельской области.
Введение
субарктика видовое разнообразие зоопланктоный водоток
В данное время все больше внимания уделяется Арктической зоне Российской Федерации (АЗРФ) вследствие увеличения хозяйственного воздействия на территории при сложных климатических, геологических и других условиях. В связи с этим встает вопрос о необходимости всесторонней характеристики экосистем АЗРФ.
Сообщество зоопланктона -- одно из основных звеньев, составляющих гидробиоценоз. Его роль особенно велика в трансформации энергии и биотическом круговороте веществ, определяющих продуктивность водоема [1]. Рассматриваемое сообщество составляет основу кормовой базы рыб. От интенсивности развития зоопланктона зависит рыбопродуктивность водоемов, особенно велико значение зоопланктона в питании молоди [2]. Для личинок практически всех видов рыб независимо от характера их питания во взрослом состоянии зоопланктон является основной пищей. От уровня его развития зависят выживаемость и рост молоди [3--5].
На сегодня отсутствуют какие-либо литературные данные о видовом разнообразии зоопланктонного сообщества водотоков Архангельской области, территориально входящих в АЗРФ. Характеристика зоопланктонного сообщества водотоков ограничивается приведением в литературных источниках нескольких параметров (численности, биомассы и др.) и видового состава [6--8], в немногих работах используются индексы видового разнообразия, в частности при изучении некоторых малых водотоков: рек Золотица, Светлая [9], Нюхча [10]. Сотрудники Северного филиала Полярного научно-исследовательского института морского рыбного хозяйства и океанографии им. Н. М. Книповича в рамках рыбохозяйственных исследований достаточно хорошо изучили зоопланктон водоемов Архангельской области [11--17] и водотоков Республики Коми и Ненецкого автономного округа. Зоопланктонное сообщество рассматриваемых нами крупных речных систем в литературных источниках не представлено, при рыбохозяйственной характеристике водотоков [18] задействуются литературные данные [19; 20]. Важно иметь представление о современном видовом разнообразии зоопланктонного сообщества, которое слагается из общего числа видов (видового богатства) и выравненности, т. е. относительного распределения особей среди видов [21].
Таблица 1. Видовой состав зоопланктона водотоков Архангельской области 2013--2014 гг.
№ п/п |
Таксон |
Онега |
Северная Двина |
Пинега |
Мезень |
|
Copepoda |
||||||
1 |
Acantocyclops sp. (Kiefer) |
-- |
-- |
+ |
-- |
|
2 |
Acantocyclops bicuspidatus (Claus) |
-- |
+ |
-- |
-- |
|
3 |
Acantocyclops vernalis (Fisch) |
-- |
+ |
-- |
-- |
|
4 |
Acantocyclops viridis (/urine) |
-- |
+ |
-- |
+ |
|
5 |
Cyclops scutifer (Sars) |
+ |
+ |
+ |
+ |
|
6 |
Cyclops strenuus (Fisch) |
-- |
+ |
-- |
-- |
|
7 |
Diaptomidae sp. (Sars) |
-- |
+ |
-- |
-- |
|
8 |
Ectinosoma sp. (Sars) |
-- |
+ |
-- |
-- |
|
9 |
Ectocyclops phaleratus (Koch) |
+ |
+ |
-- |
-- |
|
10 |
Eucyclops serrulatus (Fisch) |
+ |
+ |
-- |
+ |
|
11 |
Eurytemora affinis (Poppe) |
-- |
+ |
-- |
-- |
|
12 |
Eurytemora gracilis (Sars) |
-- |
+ |
-- |
-- |
|
13 |
Eurytemora lacustris (Poppe) |
+ |
+ |
-- |
-- |
|
14 |
Eurytemora sp. (Giesbrecht) |
-- |
+ |
-- |
-- |
|
15 |
Harpacticus uniremis (Kroyer) |
-- |
+ |
-- |
-- |
№ п/п |
Таксон |
Онега |
Северная Двина |
Пинега |
Мезень |
|
16 |
Harpacticus sp. (M. Edwards) |
-- |
+ |
-- |
-- |
|
17 |
Heterocope sp. (Sars) |
-- |
+ |
-- |
||
18 |
Mesocyclops leuckarti (Claus) |
+ |
+ |
+ |
+ |
|
19 |
Mesocyclops oithonoides (Sars) |
+ |
+ |
+ |
||
20 |
Paracyclops affinis (Sars) |
+ |
+ |
|||
21 |
Paracyclops fimbriatus (Fisch) |
+ |
+ |
+ |
+ |
|
Cladocera |
||||||
22 |
Acroperus harpae (Baird) |
+ |
+ |
+ |
+ |
|
23 |
Alona affinis (Leydig) |
-- |
+ |
-- |
||
24 |
Alona intermedia (Sars) |
-- |
-- |
+ |
||
25 |
Alona quadrangularis (O.F. Muller) |
+ |
+ |
+ |
+ |
|
26 |
Alona sp. (O.F. Muller) |
-- |
+ |
-- |
-- |
|
27 |
Bosmina coregoni (Baird) |
-- |
+ |
-- |
-- |
|
28 |
Bosmina kessleri (Uljanin) |
-- |
+ |
-- |
-- |
|
29 |
Bosmina longirostris (O.F. Muller) |
+ |
+ |
+ |
+ |
|
30 |
Bosmina longispina (Leydig) |
-- |
+ |
+ |
+ |
|
31 |
Bosmina obtusirostris (Sars) |
+ |
+ |
+ |
+ |
|
32 |
Camptocercus fennicus (Stenroos) |
+ |
-- |
-- |
||
33 |
Ceriodaphnia affinis (Lilljeborg) |
+ |
+ |
+ |
+ |
|
34 |
Ceriodaphnia quadrangula (O.F. Muller) |
-- |
+ |
+ |
+ |
|
35 |
Ceriodaphnia sp. (Dana) |
-- |
+ |
-- |
||
36 |
Chydorus latus (Sars) |
-- |
+ |
-- |
+ |
|
37 |
Chydorus ovalis (Kurz) |
-- |
+ |
-- |
||
38 |
Chydorus sphaericus (O.F. Muller) |
+ |
+ |
+ |
+ |
|
39 |
Daphnia cristata (Sars) |
-- |
+ |
-- |
+ |
|
40 |
Daphnia cucullata (Sars) |
-- |
+ |
-- |
-- |
|
41 |
Daphnia longispina (O.F. Muller) |
-- |
+ |
+ |
-- |
|
42 |
Diaphanosoma brachyurum (Lievin) |
-- |
+ |
-- |
-- |
|
43 |
Eurycercus gracialis (Lilljeborg) |
-- |
+ |
-- |
-- |
|
44 |
Ilyocryptus acutifrons (Sars) |
-- |
+ |
+ |
-- |
|
45 |
Ilyocryptus sordidus (Lievin) |
-- |
+ |
-- |
-- |
|
46 |
Leptodora kindtii (Focke) |
-- |
+ |
-- |
-- |
|
47 |
Leydigia leidigii (Leydig) |
-- |
+ |
+ |
+ |
|
48 |
Limnosida frontosa (Sars) |
-- |
+ |
-- |
||
49 |
Macrothrix hirsuticornis (Norman and Brady) |
-- |
+ |
-- |
+ |
|
50 |
Macrothrix laticornis (Baird) |
-- |
+ |
-- |
-- |
|
51 |
Ophryoxus gracilis (Sars) |
-- |
+ |
-- |
-- |
|
52 |
Peracantha truncata (O.F. Muller) |
+ |
-- |
-- |
||
53 |
Pleuroxus uncinatus (Baird) |
-- |
+ |
+ |
||
54 |
Polyphemus pediculus (Linne) |
+ |
+ |
-- |
-- |
|
55 |
Scapholeberis sp. (Schoedler) |
-- |
+ |
-- |
-- |
|
56 |
Sida crystalina (O.F. Muller) |
-- |
+ |
+ |
-- |
|
57 |
Simpocephalus serrulatus (P.F. Muller) |
-- |
+ |
-- |
-- |
№ п/п |
Таксон |
Онега |
Северная Двина |
Пинега |
Мезень |
|
Rotatoria |
||||||
58 |
Asplanchna herricki (Cuerne) |
-- |
+ |
+ |
+ |
|
59 |
Asplanchna priodonta (Cosse) |
-- |
+ |
+ |
-- |
|
60 |
Brachionus sp. (Pallas) |
-- |
-- |
+ |
-- |
|
61 |
Brachionus calyciflorus (Pallas) |
+ |
+ |
+ |
+ |
|
62 |
Brachionus quadridentatus (Hermann) |
+ |
-- |
-- |
||
63 |
Euchlanis dilatata (Kellicott) |
+ |
+ |
-- |
-- |
|
64 |
Euchlanis sp. (Dana) |
-- |
+ |
-- |
-- |
|
65 |
Kellicottia longispina (Kellicott) |
-- |
+ |
-- |
-- |
|
66 |
Keratella cochlearis (Cosse) |
+ |
+ |
+ |
+ |
|
67 |
Keratella quadrata (O.F. Muller) |
+ |
+ |
+ |
+ |
|
68 |
Lecane sp. (Nitzsch) |
+ |
-- |
-- |
+ |
|
69 |
Notholca accuminata (Ehrenberg) |
-- |
-- |
+ |
-- |
|
70 |
Ploesoma sp. (Levander) |
-- |
+ |
-- |
-- |
|
71 |
Polyarthra sp. (Ehrenberg) |
-- |
+ |
-- |
-- |
|
72 |
Trichocerca sp._(Lamarck) |
-- |
+ |
-- |
-- |
|
Branchiura |
||||||
73 |
Argulus sp. (Linnaeus) |
-- |
+ |
-- |
-- |
|
Всего таксонов |
22 |
65 |
25 |
24 |
Информативными показателями видового разнообразия сообществ являются индексы разнообразия [22; 23]. Среди них наиболее показателен индекс Шеннона, применяемый во многих работах как для характеристики видового разнообразия, так и для определения трофического статуса водоемов [24-- 26]. Наряду с применением индекса Шеннона наглядно представить оба компонента разнообразия удобно через кривую доминирования-разнообразия [10].
Материалы и методика
Исследование зоопланктонного сообщества осуществлялось в рамках программы гидробиологических наблюдений ФГБУ «Северное УГМС» на 2013-- 2014 гг. Отбор и обработка проб осуществлялись стандартными методами [1; 22; 27--31] в вегетационный период ежемесячно с июня по октябрь в реках Северная Двина, Онега, Пинега, Мезень. Всего в указанных водотоках за 2013--2014 гг. было отобрано и затем обработано 152 пробы воды.
Сравнительная оценка зоопланктонного сообщества водотоков Архангельской области проводилась с помощью таких характеристик, как число видов (м3), численность (экз./м3), соотношение представителей таксономических групп Rotatoria, Cladocera, Copepoda по численности (Nrat/Nlad/Nop).
Видовое разнообразие зоопланктонного сообщества рассчитывалось на основе индекса разнообразия Шеннона по численности зоопланктона [32]:
где 5 -- общее число видов в пробе; р. -- доля і-го вида в общей численности (или в биомассе) всех видов в пробе или удельное обилие каждого вида.
Видовое разнообразие сообщества также представлялось в виде графика, где по оси у откладывалась среднегодовая численность каждого вида (доля общей численности за год), а по оси х -- последовательность видов от наиболее до наименее обильного (расположение видов по степени значимости), что аналогично кривой доминирования-разнообразия [21]. Кривая доминирования-разнообразия строилась для каждого водотока или участка водотока (река Северная Двина).
Структурообразующий комплекс видов зоопланк- тонного сообщества по численности определялся в соответствии с вкладом каждого вида в 100%- ную численность за два года.
Математическая обработка данных производилась с помощью традиционных статистических параметров в программе SPSS.
Результаты исследования
В водотоках Архангельской области всего за вегетационные периоды 2013--2014 гг. выявлено 73 вида зоопланктона, относящихся к четырем систематическим группам: подклассу Copepoda (веслоногие рачки), надотряду Cladocera (ветвистоусые рачки), классу Rotatoria (коловратки), подклассу Branchiura (карпоеды) (табл. 1).
По количеству видов и численности в период проведения исследований доминировали представители Copepoda и Cladocera. Наиболее разнообразными в таксономическом отношении являлись представители Cladocera. В зависимости от месяца и водотока процентное соотношение представителей разных таксономических групп (Niat/Nclad/Ncop) по численности существенно варьировало (табл. 2).
Таблица 2. Процентное соотношение представителей разных таксономических групп (Nrat/Nclad/Ncop) по численности водотоков Архангельской области в 2013--2014 гг.
Река / участок реки |
Год |
Соотношение по численности (Nrat /Nclad /Ncop), % |
|||||
Июнь |
Июль |
Август |
Сентябрь |
Октябрь |
|||
Онега |
2013 |
60/40/0 |
60/40/0 |
56/22/22 |
0/37/63 |
0/80/20 |
|
2014 |
57/21/22 |
56/33/11 |
38/38/25 |
0/19/81 |
0/60/40 |
||
Мезень |
2013 |
0/50/50 |
3/76/21 |
18/73/9 |
20/60/20 |
50/50/0 |
|
2014 |
-- |
47/33/20 |
45/60/0 |
0/100/0 |
0/75/25 |
||
Пинега |
2013 |
33/0/67 |
0/57/43 |
22/71/7 |
0/33/67 |
67/33/0 |
|
2014 |
70/10/20 |
48/41/11 |
14/76/10 |
23/48/29 |
17/62/21 |
||
Северная Двина / верховье |
2013 |
15/62/23 |
25/75/0 |
0/98/2 |
25/75/0 |
0/100/0 |
|
2014 |
0/100/0 |
40/60/0 |
0/100/0 |
0/100/0 |
0/100/0 |
||
Северная Двина / нижнее течение |
2013 |
0/67/33 |
0/65/35 |
5/74/21 |
50/50/0 |
17/83/0 |
|
2014 |
0/47/53 |
12/68/20 |
84/12/4 |
3/32/32 |
-- |
||
Северная Двина / устье |
2013 |
25/21/54 |
0/55/45 |
11/78/13 |
13/58/29 |
25/31/44 |
|
2014 |
45/23/33 |
12/44/40 |
32/51/17 |
0/47/53 |
0/58/42 |
||
Северная Двина / дельта |
2013 |
13/14/68 |
0/9/91 |
0/75/23 |
0/4/96 |
28/34/38 |
|
2014 |
58/13/29 |
10/40/50 |
11/33/56 |
0/31/69 |
0/29/71 |
Рис. 1. Видовое разнообразие зоопланктонного сообщества Онеги в 2013 г. (а) и 2014 г. (б)
В водах Онеги в черте села Порог (на середине реки) за вегетационные периоды 2013--2014 гг. отобрано и обработано 10 проб. За исследуемый период выявлено 22 вида зоопланктона, относящихся к Copepoda (8 видов), Cladocera (9 видов), Rotatoria (5 видов). Коэффициент корреляции Пирсона между численностью и количеством видов в вегетационный период за 2013--2014 гг. составил 0,75 (при p = 0,01). В 2014 г. 21% общей среднегодовой численности приходился на B. obtusirostris, несколько видов находились в диапазоне 8--11%, 10 видов составляли от 4% до 1%, что свидетельствует о высоком видовом разнообразии (рис. 1).
В 2013 г. вид K. cochlearis занимал 30% доступного пространства, B. obtusirostris -- 24%, таким образом, остальные 10 видов занимали 46% общей численности.
В соответствии с графиком (см. рис. 1) в 2014 г. сообщество зоопланктона характеризовалось наибольшей выравненностью и высоким видовым разнообразием по сравнению с 2013 г., что подтверждается также количеством видов, численностью зоопланктона и средними значениями индекса Шеннона в 2014 г. по сравнению с 2013 г. (табл. 3).
Статистическая характеристика |
Численность, экз./м3 |
Количество видов, м3 |
H п |
||||
2013 |
2014 |
2013 |
2014 |
2013 |
2014 |
||
Количество значений n |
5 |
4 |
5 |
4 |
5 |
4 |
|
Пинега |
|||||||
Среднее значение |
228 |
289 |
4,6 |
4,7 |
1,67 |
2,04 |
|
Медиана |
60 |
260 |
3,0 |
4,0 |
1,58 |
1,95 |
|
Стандартное отклонение 6 |
332 |
159 |
3,78 |
2,38 |
0,81 |
0,53 |
|
Стандартная ошибка т: |
148,8 |
53,0 |
1,6 |
0,7 |
0,36 |
0,17 |
|
max |
820 |
580 |
11 |
10 |
2,81 |
3,04 |
|
min |
60 |
100 |
2 |
3 |
0,92 |
1,37 |
|
Количество значений n |
5 |
9 |
5 |
9 |
5 |
9 |
|
Верховье Северной Двины |
|||||||
Среднее значение |
304 |
96 |
5,0 |
2,8 |
1,81 |
1,34 |
|
Медиана |
160 |
100 |
3,00 |
2,00 |
1,50 |
0,97 |
|
Стандартное отклонение 6 |
284 |
22 |
2,82 |
1,09 |
0,68 |
0,52 |
|
Стандартная ошибка т: |
126,8 |
9,7 |
1,2 |
0,4 |
0,3 |
0,2 |
|
max |
800 |
120 |
9 |
4 |
2,97 |
1,92 |
|
min |
120 |
60 |
3 |
2 |
1,30 |
0,92 |
|
Количество значений n |
5 |
5 |
5 |
5 |
5 |
5 |
|
Нижнее течение Северной Двины |
|||||||
Среднее значение |
658 |
1337 |
6,00 |
7,0 |
2,02 |
2,22 |
|
Медиана |
110 |
930 |
3,00 |
7,0 |
1,51 |
2,17 |
|
Стандартное отклонение 6 |
812 |
1355 |
5,75 |
2,72 |
1,16 |
0,47 |
|
Стандартная ошибка т: |
256,8 |
479,1 |
1,8 |
0,9 |
0,3 |
0,16 |
|
max |
1980 |
4300 |
17 |
12 |
3,58 |
3,18 |
|
min |
40 |
320 |
2 |
4 |
0,92 |
1,69 |
|
Количество значений n |
10 |
8 |
10 |
8 |
10 |
8 |
|
Устье Северной Двины |
|||||||
Среднее значение |
1018 |
1789 |
4,9 |
7,2 |
1,87 |
2,24 |
|
Медиана |
150 |
350 |
3,50 |
6,00 |
1,88 |
2,16 |
|
Стандартное отклонение 6 |
1737 |
3778,6 |
3,44 |
4,79 |
0,57 |
0,69 |
|
Стандартная ошибка т: |
388,4 |
844,9 |
0,7 |
1,0 |
0,12 |
0,15 |
|
max |
5380 |
13200 |
14 |
18 |
3,04 |
3,48 |
|
min |
60 |
100 |
2 |
2 |
0,92 |
0,97 |
|
Количество значений n |
20 |
20 |
20 |
20 |
20 |
20 |
|
Дельта Северной Двины |
|||||||
Среднее значение |
4231 |
3024 |
5,8 |
7,4 |
1,73 |
2,36 |
|
Медиана |
300 |
1040 |
5,00 |
6,00 |
1,92 |
2,52 |
|
Стандартное отклонение 6 |
10096,2 |
5272,4 |
3,54 |
3,54 |
0,66 |
0,61 |
|
Стандартная ошибка т: |
2019,2 |
1150,5 |
0,7 |
0,7 |
0,13 |
0,13 |
|
min |
40 |
140 |
2 |
3 |
0,91 |
1,04 |
|
Количество значений n |
25 |
21 |
25 |
21 |
25 |
21 |
Рис. 2. Видовое разнообразие зоопланктонного сообщества Мезени в 2013 г. (а) и 2014 г. (б)
Структурообразующий комплекс видов по численности за 2013--2014 гг. был представлен четырьмя видами -- B. obtusirostris, K. cochlearis, C. scutifer, M. oithonoides, что подтверждается расчетами по доминированию отдельных видов (табл. 4). Их суммарный вклад за два года в среднегодовую численность составил 54%.
Более 30% общей среднегодовой численности приходится на вид A. quadrangularis, что подтверждается доминированием этого вида на протяжении 2013 г. (см. табл. 4). Однако наибольшее видовое разнообразие при наименьшей выравненности наблюдалось в 2013 г., что подтверждается средними значениями количества видов и численности. Средние значения индекса Шеннона за исследуемый период практически равнозначны (см. табл. 3).
Структурообразующий комплекс видов по численности за 2013--2014 гг. был представлен четырьмя видами -- A. quadrangularis, B. calyciflorus, Cer. quadrangular, M. leuckarti, что подтверждается доминированием отдельных видов (см. табл. 4), чей суммарный вклад за два года в среднегодовую численность составил 61,4%.
В водах Мезени видовое разнообразие изучалось в черте деревни Малонисогорская (на середине реки). За вегетационные периоды 2013 и 2014 гг. отобрано и обработано 5 проб и 4 пробы соответственно. В водах реки выявлено 24 вида зоопланктона, относящихся к таксономическим группам Copepoda (5 видов), Cladocera (14 видов), Rotatoria (5 видов). Коэффициент корреляции Пирсона между численностью и количеством видов в вегетационный период за 2013--2014 гг. составил 0,90 (при p = 0,01). Наибольшей выравненностью и меньшей степенью доминирования отличалось зоопланктон- ное сообщество в 2014 г. (рис. 2).
Таблица 4. Доминирующие виды зоопланктона по численности в реках Архангельской области за 2013--2014 гг., % численности
Год |
Июнь |
Июль |
Август |
Сентябрь |
Октябрь |
|
Онега |
||||||
2013 |
K. cochlearis (60) |
K. cochlearis (60) |
K. cochlearis (33) |
B. obtusirostris (38) |
B. obtusirostris (60) |
|
2014 |
K. cochlearis (25) |
K. cochlearis (33) |
B. obtusirostris (37) |
E. serrulatus (46) |
B. obtusirostris (60) |
|
Мезень |
||||||
2013 |
M. leuckarti (50), B. obtusirostris (50) |
A. quadrangularis (49) |
A. quadrangularis (36) |
A. quadrangularis (60) |
Br. calycifl orus (50), A. quadrangularis (50) |
|
2014 |
-- |
A. herricki (39) |
Cer. quadrangula (20), A. herricki (20), A. quadrangularis (20) |
A. quadrangularis (40), C. quadrangular (40) |
A. quadrangularis (50) |
|
Пинега |
||||||
2013 |
M. oithonoides (33), K. cochlearis (33) |
B. longirostris (43) |
Cer. affinis (39) |
B. calyciflorus (30) |
B. calycifl orus (66) |
|
2014 |
K. cochlearis (41), Cyclopoida (41) |
B. longirostris (34) |
Cer. affinis (20--35), A. herricki (20), A. quadrangularis (20) |
B. calyciflorus (30), A. quadrangularis (40), Cer. quad- rangula (40) |
А. quadrangularis (50) |
Год |
Июнь |
Июль |
Август |
Сентябрь |
Октябрь |
|
Верховье Северной Двины |
||||||
2013 |
B. longirostris (29) |
B. obtusirostris (50) |
B obtusirostris (75) |
A. quadrangularis (63) |
B. obtusirostris (33), A. quadrangu- laris (33) |
|
2014 |
B. longirostris (60) |
A. quadrangularis (40) |
B. longirostris (60) |
B. longirostris (33), B. obtusiros- tris (33) |
B. obtusirostris (60) |
|
Нижнее течение Северной Двины |
||||||
2013 |
C. scutifer (40), B. obtusirostris (40--50) |
M. oithonoides (34), B. longirostris (69) |
Cer. affi nis (22), C. sphaericus (17) |
B. calycifl orus (50), B. obtusiros- tris (50) |
M. hirsuticornis (50), B. obtusiros- tris (50--67) |
|
2014 |
C. scutifer (43--44) |
B. longirostris (25--47) |
Br. calyciflorus (49--51) |
E. lacustris (27--38) |
-- |
|
Устье Северной Двины |
||||||
2013 |
M. leuckarti (40-- 33), A. herricki (33), C. scutifer (33--50), A. priodonta (33) |
M. oithonoides (30-- 45), M. leuckarti (51), B. longirostris (54), B. obtusirostris (30) |
C. sphaericus (27), B. obtusirostris (27), Cer. affi nis (19--36), M. oithonoides (19) |
B. obtusirostris (42--50), B. lon- girostris (37), Eu- rytemora sp. (40) |
M. oithonoides (50--66), B. ob- tusirostris (50), Br. calycifl orus (50) |
|
2014 |
Asplanchna herricki (32--35), M. leuck- arti (35), C. scutifer (32), A. priodonta (33) |
B. obtusirostris (30-- 25), K. quadrata (25), B. longirostris (32) |
B. obtusirostris (38-- 40), Br. calycifl orus (25--32) |
B. obtusirostris (28--60), E. la- custris (28--47) |
B. obtusirostris (34), B. longirostris (42--53), C. scuti- fer (43) |
|
Дельта Северной Двины |
||||||
2013 |
K. cochlearis (30), C. scutifer (30--61); A. herricki (40) |
M. oithonoides (30), E. lacustris (56--83) |
M. oithonoides (27), Cer. affi nis (26--59) |
Heterocope sp. (50), E. lacus- tris (40--61) |
Br. calycifl orus (50--0), M. oi- thonoides (50), B. obtusiros- tris (60--61), E. phaeratus (67) |
|
2014 |
K. cochlearis (21), K. quadrata (21--32), A. her- ricki (25), A. vernalis (25), C. scutifer (28), Ploesoma sp. (44) |
B. longirostris (28--41), E. gracilis (30--41), E. affinis (32) |
B. calycifl orus (41), C. quadrangula (20), C. affinis (27), E. la- custris (51--71) |
A. quadrangularis (27), C. scuti- fer (29--30), B. longirostris (29), E. lacustris (18--25) |
C. scutifer (64) |
В водах Пинеги видовое разнообразие изучалось в черте села Усть-Пинега (на середине реки) и в черте села Кулогоры (на середине реки). За вегетационные периоды 2013--2014 гг. в водах реки отобрано и обработано соответственно 5 и 9 проб. Выявлено всего 25 видов зоопланктона, относящихся к следующим таксономическим группам: Copepoda (13 видов), Cladocera (5 видов), Rotatoria (7 видов). Коэффициент корреляции Пирсона между численностью и количеством видов составил 0,86 (при p = 0,01). В 2014 г. по сравнению с 2013 г. зоопланк- тонное сообщество отличалось наибольшим видовым разнообразием, выравненностью сообщества и меньшей степенью доминирования отдельных видов. Вклад в среднегодовую численность большинства видов находился на уровне 5--8%, наибольший вклад (15%) -- на K. cochlearis. В 2013 г. 30% общей среднегодовой численности приходился на В. calyciflorus (рис. 3).
Средние значения индекса Шеннона за год (табл. 4) также отражают наибольшее видовое разнообразие в 2014 г. что подтверждается расчетами по доминированию отдельных видов (см. табл. 4). Их суммарный вклад за два года в среднегодовую численность составил 57%.
Рис. 3. Видовое разнообразие зоопланктонного сообщества Пинеги в 2013 г. (а) и 2014 г. (б)
Рис. 4. Видовое разнообразие зоопланктонного сообщества верховья Северной Двины в 2013 г. (а) и 2014 г. (б)
Структурообразующий комплекс видов по численности за 2013--2014 гг. был представлен 5 видами -- K. cochlearis, Cer. affinis, B. calyciflorus, В longirostris, B. Obtusirostris
В водах Северной Двины видовое разнообразие зоопланктонного сообщества изучалось в верховье реки -- в черте Котласа (на середине реки), в нижнем течении реки -- в черте села Усть-Пинега (у левого берега, у правого берега), в устье реки -- в черте Архангельска (у левого берега, у правого берега) и Новодвинска (у левого берега, у правого берега), в дельте реки -- в рукаве Корабельный (на середине реки), протоках Маймакса (у левого берега, у правого берега) и Кузнечиха (у левого берега, у правого берега). За вегетационные периоды 2013--2014 гг. в водах Северной Двины выявлено 65 видов зоопланктона, относящихся к таксономическим группам Copepoda (20 видов), Cladocera (32 вида), Rotatoria (12 видов), Branchiura (1 вид).
В водах верховья Северной Двины за вегетационные периоды 2013--2014 гг. отобрано и обработано 10 проб. Всего обнаружено 19 таксонов зоопланктона, относящихся к следующим группам: Copepoda (4 вида), Cladocera (12 видов), Rotatoria (3 вида). Коэффициент корреляции Пирсона между численностью и количеством видов за исследуемые периоды составил 0,66 (при p = 0,05). Наибольшее видовое разнообразие в зоопланктонном сообществе отмечалось в 2013 г. Однако выравненность сообщества существенно не менялась на протяжении 2013--2014 гг. за исключением лишь смены доминирующих видов. Так, в 2014 г. 44% общей среднегодовой численности приходилось на вид B. longirostris, 19% -- на субдоминанту B. obtusirostris. В 2013 г. 40% среднегодовой численности приходилось на вид B. obtusirostris, 20% -- на A. quadrangularis (рис. 4), проценты доминирования которых представлены в табл. 4.
Рис. 5. Видовое разнообразие зоопланктонного сообщества в 2013 г. (а) и 2014 г. (б) нижнего течения Северной Двины
В 2013 г. отмечено большее видовое разнообразие по сравнению с 2014 г. (см. рис. 4), что подтверждается индексом Шеннона, значение которого в 2013 г. было выше, чем в 2014 г. Структурообразующий комплекс видов по численности за 2013-- 2014 гг. был представлен 3 видами -- B. оЬШвіговіїів,
В.longirostris, A. quadrangularis, что подтверждается доминированием этих видов (см. табл. 4). Их суммарный вклад за два года в среднегодовую численность составил 71,7%.
В водах нижнего течения Северной Двины за вегетационные периоды 2013 и 2014 гг. отобрано и обработано соответственно 10 и 8 проб. Всего обнаружен 31 вид зоопланктона, относящийся к таксономическим группам Copepoda (10 видов), Cladocera (16 видов), Rotatoria (5 видов). Коэффициент корреляции Пирсона между численностью и количеством видов за вегетационные периоды 2013--2014 гг. составил 0,65 (при p = 0,01). Исходя из средних значений количества видов и значений индекса Шеннона (см. табл. 3) и принимая во внимание доминирование вида B. obtusirostris, среднегодовая численность которого составляет 34% общей численности, можно говорить о схожем видовом разнообразии зоопланктонного сообщества в исследуемых годах. Однако в 2014 г. сообщество характеризовалось наибольшей выравненностью и меньшей степенью доминирования, что подтверждается невысоким вкладом (19%) в среднегодовую численность доминирующего вида B. calyciflorus, и относительно ровным вкладом группы субдоминирующих видов (14--8%) (рис. 5б).
Структурообразующий комплекс видов по численности за 2013--2014 гг. был представлен 4 видами -- B. оЬ№І№^, B. calyciflorus, B. longirostris,
B. scutifer, что подтверждается доминированием этих видов (см. табл. 4). Их суммарный вклад за два года в среднегодовую численность составил 72%.
В водах устья Северной Двины за вегетационные периоды 2013 и 2014 гг. отобрано и обработано 40 проб. Всего обнаружено 37 видов зоопланктона, относящихся к таксономическим группам Copepoda (10 видов), Cladocera (18 видов), Rotatoria (9 видов). Коэффициент корреляции Пирсона между численностью и количеством видов за вегетационные периоды 2013--2014 гг. составил 0,83 (при p = 0,01). Согласно средним значениям количества видов и значений индекса Шеннона (см. табл. 3), несмотря на доминирование вида B. obtusirostris, среднегодовая численность которого составляет 22% численности, наибольшее видовое разнообразие зооплан- ктонного сообщества наблюдалось в 2014 гг.
Однако по сравнению с 2014 г. зоопланктонное сообщество в 2013 г. характеризовалось наибольшей выравненностью и меньшей степенью доминирования, что подтверждается невысоким вкладом (15-- 17%) в среднегодовую численность доминирующих видов B. оЬ^зітзіїіз, М. oithonoides и относительно ровным вкладом субдоминирующих видов (9--10%) (рис. 6). Структурообразующий комплекс видов по численности за 2013--2014 гг. был представлен 5 видами -- B. оЬ^зітзіїіз, М. leuckarti, B. longirostris,
B. scutifer, М. oithonoides, что подтверждается доминированием данных видов (см. табл. 4). Их суммарный вклад за два года в среднегодовую численность составил 62%.
В водах дельты Северной Двины за вегетационные периоды 2013 и 2014 гг. отобраны и обработаны соответственно 25 и 21 проба. Всего обнаружено 47 таксонов зоопланктона, относящихся к систематическим группам Copepoda (19 видов), Cladocera (18 видов), Rotatoria (9 видов), Branchiura (1 вид). Наибольшее число видов (34) обнаружено в водах протока Маймакса, 30 и 26 видов насчитано соответственно в протоке Кузнечиха и рукаве Корабельный. Коэффициент корреляции Пирсона между численностью и количеством видов за вегетационные периоды 2013--2014 гг. составил 0,29 (при p = 0,05). Слабая связь между численностью и количеством видов объясняется особенностью видового состава устьевой области: при невысоком количестве (8--10) видов, численность зоопланктона достигает максимума (от 24 760 до 43 600 экз./м3) за счет развития всего двух бореально-арктических солоноватоводных видов отряда Copepoda, характерных для устьевых пространств рек, -- E. lacustris, E affinis.
Рис. 6. Видовое разнообразие зоопланктонного сообщества устья Северной Двины в 2013 г. (а) и 2014 г. (б)
В соответствии со средними значениями количества видов и значений индекса Шеннона (см. табл. 3) наибольшее видовое разнообразие зоопланктонного сообщества наблюдалось в 2014 г. Наибольшая выравненность сообщества и меньшая степень доминирования видов в 2014 г. объясняются невысоким вкладом (16--14%) в среднегодовую численность основных видов: C. scutifer, B. Longirostris и относительно равным вкладом субдоминирующих видов (7--10%) (рис. 7).
В 2013 г. зоопланктонное сообщество дельты характеризовалось наименьшей выравненностью по сравнению с 2014 г. вследствие высокого вклада (27%) в среднегодовую численность доминирующего вида E. lacustris (рис. 8). Структурообразующий комплекс видов по численности за 2013--2014 гг. был представлен 5 видами -- E. lacustris, C. scutifer, B. longirostris, M. leuckarti, Cer. affinis.
Рис. 7. Видовое разнообразие зоопланктонного сообщества дельты Северной Двины в 2014 г.
Рис. 8. Видовое разнообразие зоопланктонного сообщества в 2013 г. дельты р. Северной Двины
Заключение
Видовое разнообразие водотоков Архангельской области хорошо прослеживается с помощью кривой доминирования-разнообразия. В то же время видовое разнообразие подтверждается индексом Шеннона, значения которого возрастают при большем видовом разнообразии и уменьшаются при его сокращении.
Специфика зоопланктонного сообщества водотоков Субаркитики заключается в следующем:
1. Максимальная численность и видовое разнообразие сообществом достигается во второй половине лета, о чем свидетельствуют значения индекса Шеннона: максимальные значения соответствуют периоду интенсивного развития зоопланктона (июль, август) и находятся в диапазоне от 2,20 до 3,58 в 2013 г. и от 1,98 до 3,48 в 2014 г., минимальные значения приходятся на конец вегетационного периода (октябрь) и находятся в диапазоне от 1,30 до 0,91 в 2013 г. и от 1,69 до 0,92 в 2014 г.
2. По численности за 2013--2014 гг. структурообразующее ядро сообщества составляло 3--5 видов.
3. Структурообразующий комплекс сообщества формируют следующие виды: B. obtusirostris,
B. longirostris, Cer. affinis, Cer. quadrangular, A. quadrangularis, C. scutifer, M. oithonoides, M. leuckarti, E. lacustris, B. calyciflorus, K. cochlearis. Стоит отметить, что виды B. obtusirostris, B. longirostris,
C. scutifer входят в структурообразующий комплекс большинства рассмотренных рек и участков Северной Двины, вид A. quadrangularis -- для Мезени и верховья Северной Двины, вид Cer. quadrangular -- только для Мезени, виды Eurytemora -- только для дельты Северной Двины. Данные виды, как отмечалось ранее, характерны для крупных рек Архангельской области [20].
4. Наблюдаются редко встречающиеся виды сообщества (средняя численность которых не превышает 2% общей численности за два года): A. intermedia (отмечен только в Мезени), A. vernalis, Diaptomidae sp., H. uniremis, Heterocope sp.,
K. longispina, Ploesoma sp., Argulu sp., E. gracialis (отмечены только в дельте Северной Двины), C. fennicus, P. truncata (отмечены только в Онеге), C. ovalis, L. kindtii (отмечены только в нижнем течении Северной Двины), D. longispina (отмечен только в Пинеге), Scapholeberis sp., B. quadridentatus, Polyarthra sp. (отмечены только в устье Северной Двины), S. serrulatus (отмечен только в верховье Северной Двины).
Индекс видового разнообразия и другие представленные в исследовании количественные и качественные характеристики применимы для оценки трофического и экологического статуса водотоков с использованием коэффициента трофии E, отношения числа видов индикаторов эвтрофного типа к числу видов олиготорофного типа E/O [22; 33; 34]. Подобного рода работу авторы планируют в будущем.
Литература
1. Руководство по гидробиологическому мониторингу пресноводных экосистем / Под ред. В. А. Абакумова. -- СПб.: Гидрометеоиздат, 1992. -- 318 с.
2. Родомазова Л. В. Продукционные особенности зоопланктона как кормовой базы рыб в интенсивно эксплуатируемых рыбоводных прудах (на примере водоемов Краснодарского края): Автореф. дис. ... канд. биол. наук. -- М., 1993. -- 31 с.
3. Богатова И. Б. Рыбоводная гидробиология. -- М.: Пищевая пром-сть, 1980. -- 168 с.
4. Шпет Г. И. Биологическая продуктивность рыб и других животных. -- Киев: Урожай, 1968. -- 92 с.
5. Естественная кормовая база выростных и нагульных прудов и пути ее улучшения (методические рекомендации). -- Львов, 1984. -- 31 с.
6. Воробьева Т. Я., Собко Е. И., Забелина С. А. Пространственно-временная изменчивость структуры планктонных сообществ экосистемы устья р. Северной Двины // Вестн. Север. (Аркт.) федер. ун-та. Сер. Естеств. науки. -- 2010. -- № 3. -- С. 36--42.
7. Обзор загрязнения окружающей среды на территории деятельности ФГБУ «Северное УГМС» за 2013 год. -- Архангельск, 2014. -- 236 с.
8. Воробьева Т. Я., Собко Е. И., Шорина Н. В., Забелина С. А. Средообразующая роль планктонных сообществ экосистемы устья Северной Двины // Изв. Самар. науч. центра Рос. акад. наук. -- 2010. -- Т. 12, № 1 (4). -- С. 920--924.
9. Макушенко М. Е., Потапов А. А., Филин Р А. Зоопланктон как индикатор качества воды природных водотоков в районе месторождения алмазов им. М. В. Ломоносова // Вестн. С.-Петерб. ун-та. -- Сер. 3. Биология. -- 2008. -- Т. 3. -- С. 17--28.
10. Комулайнен С. Ф., Круглова А. Н., Барышев И. А. Структура и функционирование сообществ водных организмов в реках южного (Поморского) побережья Белого моря // Тр. Кольского науч. центра РАН. Прикладная экология Севера. -- 2012. -- № 1. -- С. 109--125.
11. Козьмин А. К., Шатова В. В. Рыбохозяйственная характеристика озер Архангельской области. -- Архангельск, 1997. -- 80 с.
12. Дворянкин Г. А. Рыбы Кенозерского национального парка. -- Архангельск: Нац. парк «Кенозер- ский», 2016. -- 98 с.
13. Фадеева Г. В., Студенов И. И., Новоселов А. П., Митрофанова Г. С. Современное состояние зоо- планктонных и зообентосных сообществ озер водо...
Подобные документы
Практические познания об окружающих человека растениях. Признаки семейства крестоцветных, его видовое разнообразие. Экологическая и хозяйственная роль представителей семейства крестоцветных в составе растительности Южного полушария и тропической зоны.
реферат [26,5 K], добавлен 09.07.2015Способы питания и основные типы морфологической структуры тела водорослей. Строение их клетки, размножение и циклы развития. Сравнительный анализ видового разнообразия различных видов водорослей в экотопах. Сбор материала и гербаризация растений.
курсовая работа [1,0 M], добавлен 11.12.2014Распространение и видовое разнообразие жуков-чернотелок, их морфологические особенности. Основные травмы чернотелок в природных условиях: повреждённый экзоскелет, механические и химические травмы. Практическая значимость насекомых в сельском хозяйстве.
курсовая работа [1,5 M], добавлен 06.08.2013Способы питания и строение клетки водорослей. Основные типы морфологической структуры их тела. Сравнительный анализ видового разнообразия различных видов водорослей в экотопах. Размножение, циклы развития и распространенность растений в водоемах.
курсовая работа [927,6 K], добавлен 05.12.2014Изучение морфофизиологических особенностей краснокнижных видов отряда Соколообразные. Основные морфологические и экологические особенности хищных птиц. Тенденция выбора места и материала для постройки гнезда скопы, черного коршуна, беркута, полевого луня.
реферат [3,6 M], добавлен 29.01.2016Биология и экология амфибий Белорусского Полесья. Бесхвостые амфибии, встреченные на различных участках Гомельского района. Практическое значение земноводных. Видовое разнообразие и численность бесхвостых амфибий, их морфометрические показатели.
дипломная работа [4,3 M], добавлен 02.07.2012Краткая история и современное состояние авифауны гор Азиатской Субарктики. Особенности среды обитания и формирования пространственной дифференциации фауны и птиц. Закономерности высотно-ландшафтной и пространственно-временной структуры авифауны.
автореферат [106,3 K], добавлен 05.09.2010Лемуры — подотряд мокроносых приматов, объединяющий все разнообразие видов, обитающих на острове Мадагаскар и Коморских островах. Описание внешнего вида и повадок животного, его видовое разнообразие. Индри или бабокото, его своеобразие и повадки.
презентация [1,6 M], добавлен 03.04.2015Видовое разнообразие водоплавающих птиц. Описание внешнего вида гусей, уток и лебедей, чернозобой гагары. Особенности добывания пищи у птиц семейства поганковых и пеликанообразных птиц. Пингвины как нелетающие морские птицы. Разнообразие видов чаек.
презентация [1,1 M], добавлен 13.01.2012Общая характеристика и уровень синантропизации орнитофауны г. Вологда. Видовое разнообразие и население птиц в парке Ветеранов. Сезонная динамика видового состава и плотности птиц на разных участках парка. Особенности экологии и биологии птиц парка.
дипломная работа [1,6 M], добавлен 07.10.2016- Современное состояние авифауны населенного пункта Аксубаево (Республика Татарстан) в 2014-2017 годах
Изучение видового и количественного состава птиц населенного пункта Аксубаево. Экологическая характеристика сообщества птиц в 2014-2017 годах. Определение структурного разнообразия местности и степени антропогенного влияния на структуру сообщества птиц.
курсовая работа [3,8 M], добавлен 10.04.2017 Орнитофауна рек Вологодской области - источник видов для городских рек. Физико-географические особенности территории. Гидрологическая и гидробиологическая характеристика р. Золотуха. Видовое разнообразие и распределение птиц, их экологические особенности.
дипломная работа [2,4 M], добавлен 07.10.2016Общая характеристика семейства Бобовые, их способность адаптироваться к разнообразным природным условиям. Дикорастущие Бобовые, встречающиеся на территории Липецкой области. Видовое разнообразие данного семейства, занесенное в "Красную книгу" региона.
курсовая работа [2,9 M], добавлен 28.05.2014Один из фундаментальных механизмов формирования биологического разнообразия в ходе эволюции. Что такое биологическое разнообразие, теории его происхождения на Земле. Механизмы устойчивости биосферы. Опасность обеднения и пути сохранения биоразнообразия.
статья [25,4 K], добавлен 12.01.2010Строение растений семейства Зонтичных. Их хозяйственное значение и видовое разнообразие. Охрана редких видов семейства Зонтичных в Пензенской области. Характеристика бороздоплодника многораздельного, володушки длиннолистной и лазурника трехлопастного.
реферат [57,1 K], добавлен 22.09.2009Анализ истории изучения лишайников на территории Подосиновского района, особенности их анатомии и физиологии. Исследование лишайников района п. Демьяново, их разновидности, выбор материалов и методики, формирование и анализ полученных результатов.
контрольная работа [29,0 K], добавлен 28.09.2010Необходимость сохранения биологического разнообразия живых организмов, населяющих нашу планету. Разнообразие видов, существующих в биосфере Земли. Армерия обыкновенная, Лунник оживающий, Сверция многолетняя, Башмачок настоящий, Пальчатокоренник.
презентация [2,2 M], добавлен 15.12.2011Видовое разнообразие и отдельные аспекты экологии стрекоз на исследуемой территории, а именно в станице Суворовская. Особенность физико-географического положения Ставропольского края. Описание биотопов, на которых проводились исследования насекомых.
курсовая работа [1,6 M], добавлен 28.11.2015Сущность теорий происхождение видов Ламарка и Дарвина. Естественная эволюция как необратимое историческое развитие органического мира с постепенным его усложнением. Видовое разнообразие царства животных и значение эмбриологии в определении их родства.
реферат [29,8 K], добавлен 11.07.2009Характеристика отряда насекомых Siphonaptera. Род Pulex L. – блоха человеческая. Род Ctenocephalides – паразит хищных млекопитающих. Род Xenopsylla африканского происхождения. Блохи и возбудители болезней. Механизм передачи болезнетворных микроорганизмов.
презентация [536,5 K], добавлен 16.05.2016