Глубина на местах отбора определялась прямым замером с помощью гидрологической штанги. Скорость течения измерялась при помощи гидрологической вертушки Отта.

Всего за период полевых исследований с 6 июня 1997 года по 11 октября 2001 года было совершено 45 полевых экспедиций, общий протяженность которых составила приблизительно 27000 км. Было отобрано 372 пробы макрозообентоса, из них методом Голландского Искусственного субстрата - 241 проба, количественных проб при помощи циркулярного скребка - 76, качественных: смыв с погруженных предметов - 36, кик-метод - 19. Взято 133 пробы воды на гидрохимический анализ. Гидрологические параметры (скорость течения, расход воды) измерялись 81 раз.

2.3 Методы обработки полученных материалов

Определение животных макрозообентоса осуществлялось с помощью лабораторного бинокулярного микроскопа Биолам-Р и Olympus. Для идентификации макрозообентоса использовалась как отечественная, так и зарубежная литература (Жадин, 1954; Малоземов, Малоземова, 1996; Зайцев, 1953; Лепнева, 1964, 1966; Определитель водных беспозвоночных…,1977; Савченко, 1983, 1986; Черновский, 1949; Панкратова, 1970, 1977, 1983) Определитель беспозвоночных России, 1994, 1995, 1997, 1999, 2001; Хохуткин и др., 2000; Рувинский, 1991; Friday, 1988; Vallenduuk, 1999; Macan, 1979; Askew, 1988; Hynes, 1967; Holmen, 1987; Elliott et al, 1979; Wiederholm, 1983, Brinkhurst, 1971; Wallace et al., 1990; Edington, Hidrew, 1981; Jansson, 1986). После определения подсчитывалось количество особей каждого таксона и производилось взвешивание на электронных весах ВЭЛС с точностью взвешивания до 0,005 г. В том случае, если масса вида или таксона была меньше нижней границы взвешивания, в графе биомасса указывалась величина, равная 0,005 г.

За период исследования было идентифицировано 428 видов и таксонов донных беспозвоночных животных. Определение сравнительно малого количества животных было сделано до уровня надсемейства (некоторые клещи Hygrobatoidea, Hydryphantoidea), и отряда (личинки Lepidoptera). Определение класса Nematoda не проводилось.

Необходимо отметить ряд методических особенностей составления списка видов донных макробеспозвоночных животных. Прежде всего по новой классификации (Определитель беспозвоночных России, 1999) вместо группы видов Ablabesmyia gr. lentiginosa выделяется ряд отдельных родов, из которых нами за период исследования были обнаружены Arctopelopia, Conchapelopia и Thienemannimyia. В связи с тем, что к моменту появления нового определителя некоторая часть биологического материала уже была обработана и определена, в приложениии присутствуют списки, составленные как старой, так и новой классификации.

Используемый в работе термин «таксон» нами был применен в следующей транскрипции: «Таксон - есть любая не названная таксономическая единица (например, семейство, род, подрод, вид и т. д.); Таксон включает в себя подчиненные ему таксоны и особей. Вышестоящий таксон - таксон более высокого ранга по сравнению с другим таксоном той же координированной группы.» - (Международный кодекс зоологической номенклатуры, 1988)

Под термином «таксон» понимается наиболее достоверный уровень определения животного, когда более точное определение невозможно по объективным причинам и не зависит от воли исследователя.

2.4 Методы анализа результатов

В процессе обработки и анализа полученных данных были применены экологические методы оценки, основанные на общих принципах функционирования сообществ различного ранга.

Индекс доминирования Ф.Д. Мордухай-Болтовского (1975) для каждого вида был рассчитан по формуле 5

(5)

Где D - индекс доминирования

p - встречаемость

b - биомасса данного вида

Встречаемость для каждого вида была рассчитана путем деления числа проб, в которых данный вид присутствует к общему числу проб на данном участке. Неоднократный отбор пробы посредством циркулярного скребка на одном типе донного субстрата был приравнен нами к одной пробе.

Все виды, индекс доминирования которых ?75% от величины максимального индекса на данном створе наблюдения, относятся к категории доминантов. Определение принадлежности видов и форм к субдоминантам нами предлагается осуществлять аналогичным образом: в данную категорию относятся вид, отличающийся максимальным индексом доминирования среди не вошедших в категорию доминантов, а также все виды, составляющие ?75% от величины индекса первого субдоминанта.

Одной из характеристик структуры биоценоза является видовое разнообразие -- число видов, отнесенное к единице пространства или числу особей.

Видовое разнообразие оценивали при помощи индекса S, предложенного С. Шенноном (Shannon, 1948), определяющимся по формуле 6

, (6)

где P - доля i-го вида от общей численности или биомассы всех (N) видов сообщества.

Показатели разнообразия, позволяющие сравнивать биоценозы по видовому богатству и эквитабельности, в известной степени представляет собой количественное выражение биоценотического принципа А.Тинеманна, согласно которому при благоприятных условиях cреды число видов велико, но каждый представлен небольшим числом особей. Индексы сходства базируются на сравнении структуры сообщества двух проб, одна из которых, как правило, контрольная. Различные индексы сравнивают обилие отдельных видов или обилие всех видов, найденных на исследуемой территории. Для рассмотрения этого критерия нами был выбран наиболее распространенный и простой среди большого числа описанных - коэффициент Серенсена (формула 7)

, (7)

где n_c - число видов, общее для участка I и J.

n_i - число видов, встреченных на участке I.

n_j - число видов, встреченных на участке J.

При оценке качества воды в водном объекте были использованы классы качества воды (Единые критерии...,1982), который определяется по каждому нормируемому ингредиенту в конкретном пункте наблюдения (створе).

Качество воды в пункте контроля определялось величиной класса качества того ингредиента (или группы ингредиентов), у которых максимальное значение. Несоответствие хотя бы одного показателя данного класса нормативным величинам дисквалифицирует воду и являлось причиной ее зачисления к более низкому классу.

Диапазон оценки качества воды включает в себя шесть классов: вода первого класса определяется как очень чистая; второго -- чистая, третьего -- очень незначительно загрязненная; четвертого -- незначительно загрязненная; пятого -- сильно загрязненная; шестого -- очень сильно загрязненная.

Для оценки суммарного загрязнения вод был использован Интегральный Показатель Качества Вод - ИПКВ (Гневашев, Попов, 1999; Гневашев, 2000), который в общем виде представляет сумму классов качества по всем показателям, приведенный выше, за вычетом в каждом случае величины класса отсчета, характеризующего чистую воду и определяющийся в зависимости от целей водопользования. В том случае, если фактический класс оказывается меньше класса отсчета, превышение любого показателя над классом отсчета принимается за один балл загрязнения (формула 8)

, (8)

где P -- показатель качества воды, балл

K_fi -- фактический класс воды по i-му показателю;

K -- класс качества воды, принятый за уровень отсчета загрязнения;

N -- число показателей, превышающих установленные классы отсчета.

В качестве критерия состояния экосистемы по биологическим показателям было отдано предпочтение Бельгийскому Биотическому Индексу (BBI), а также очкам BMWP', детальный анализ особенностей которых приведен в предыдущей главе.

При подсчете биотических показателей были использованы компьютерные программы, написанные Т.Е Павлюком (BBI), С.А. Мининым (BMWP') и любезно предоставленные авторами.

Величины коэффициентов сходства таксономических списков станций наблюдения были проанализированы путем расчета Эвклидова расстояния (D) по отношению к переменным x и y для i количества событий в соответствии с формулой 9.

. (9)

Кластерный анализ полученных данных был осуществлен при помощи пакета программ Statistica 4.3. для Windows 95.

3. ГИДРОХИМИЧЕСКИЕ И ГИДРОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ СТВОРОВ НАБЛЮДЕНИЯ

Для выполнения цели исследования в соответствии с экосистемным подходом (Экосистемный подход…, 1989; Беляев, Черняев, 1998) нами были выбраны створы наблюдения на участках водотоков, отличающихся различной степенью антропогенного влияния - от экстремально загрязненных сегментов водотоков до участков, не испытывающих видимого воздействия. Список станций наблюдения приведен в таблице 5, а их местоположение на рисунке 1. Кроме того, было определено несколько дополнительных участков в бассейнах рек Салда, Чусовая и Выя:

· Салда-2а - 100 м. выше слияния с р.Айвой

· Салда-2б - 3 км. ниже впадения р.Айвы

· Салда-2в - 100 м. выше впадения р.Выя (правый приток Салды)

· Салда-2г - 3 км. ниже слияния с р.Юрья

· Айва - 200 м. выше устья

· Сорья - 100 м. выше устья

· Пахотка - 100 м. выше устья

· Выя-2(ноябрь 1999 - июнь 2000) - д. Чащевита Нижнетуринского района

Жирным шрифтом выделены участки, где зообентос не был обнаружен, подчеркнуты станции наблюдения, отбор проб на которых носил разовый характер.

В целом район исследования включает в себя створы наблюдения, отличающиеся по достаточно большому количеству физических и химических параметров. В соответствии с ГОСТ 17.1.1.02-77 все створы наблюдения со скоростью 0,1-0,2 м/с (Тура-1; Выя; Тагил-1; Левиха-2; Исеть-1; Чусовая-1,2; Мурзинка) относятся к категории водотоков с низкой скоростью течения, остальные (0,2-1м/с) - к категории водотоков со средней скоростью течения. На участке Левиха-1 в связи с сильной антропогенной нарушенностью территории водосбора в период межени течение воды отсутствует (Рыбаков и др., 2001; Пахальчак и др., 2001; Железнова, 2001). Проточность же наблюдается только после дождей и в период паводка. Перепады расхода воды и снижение водности, несомненно, оказывают угнетающее действие на водную биоту. Лентические условия в период межени привели к тому, что концентрация биогенных элементов заметно выше средних значений, характерных для верхнего течения изученных водотоков.

Другой формой воздействия на экосистему водотока может служить, наоборот, резкое и значительное увеличение расхода воды, связанное с паводками и достигающее, для водотоков среднего Урала, 20-50 раз (Гидрологическая изученность, 1972).

В отличие от естественных гидрологических процессов, для некоторых участков водотоков, расположенных ниже крупных водохранилищ, характерны внесезонные искусственные изменения расхода воды.

Наиболее ярким примером подобного гидродинамического воздействия является участок реки Чусовой в нижнем бьефе Волчихинского водохранилища, являющегося основным источником водоснабжения г. Екатеринбурга.

Расход воды на данном отрезке реки целиком зависит от работы шлюзов и составляет в течение летней межени приблизительно 0,2 м3/с. Исключение составляют крупномасштабные попуски, не зависящие от сезона и носящие кратковременный характер (~10-15 дней); в этот период расход воды искусственно повышается до 30-50 м3/с, то есть в 150-250 раз. Подобные попуски, как правило, проводятся один, максимум два раза в год и не зависят от времени года. Так в 1997 году период экстремального расхода имел место в первой половине августа, а в 2001 - в последних числах мая-начале июня. (Pavluk et al., 1999; РосНИИВХ, неопубликованные данные).

Глубины также варьируют в довольно значительных пределах (таблица 5): от 0,2м на участке Левиха-1 до 7 м в среднем за вегетационный период на участке Тура-5, что, согласно классификации Жукинского с соавторами (1977), соответствует «наименьшей» и «средней» глубине водотока соответственно.

Определение расхода воды среднего и нижнего течения Пышмы, Ницы, Туры не проводилось. По данным литературы среднегодовой расход с учетом 50% обеспеченности для Ницы (устье) составил 48,1 м³/с; для Пышмы в районе створа наблюдения «Новый» 12,1 м³/с; для Пышмы на границе Свердловской и Тюменской областей 22,7 м³/с; для Туры также на границе областей 166 м³/с (Интегрированное управление.., 2001).

Рис. 1. Карта-схема района исследования

Условные обозначения:

- Створ наблюдения

, - Населенные пункты

За период исследования концентрация основных компонентов на большей части станций наблюдения не превышало средних величин по классификации Алекина (1970) и 3-4 класса по Единым Критериям (1983), что позволяет характеризовать водотоки как относительно чистые или умеренно загрязненные.

Для ряда станций наблюдения были отмечены высокие концентрации ряда тяжелых металлов (Cu, Ni, и др.) являющихся фоновыми для данной геологической провинции, но превышающих предельно допустимые концентрации. (Обоснование региональных ПДК.., 1992).

Высокое фоновое содержание металлов, как правило, не наносит ущерба биологическому разнообразию. Так, высокое естественное содержание ионов железа в воде рек Блэк-Дэвон и Алмонд не привело к элиминации сенситивных таксонов беспозвоночных и снижению численности популяции форели. (Лоусон, Фоззард, 1977).

Для некоторых станций наблюдения были отмечены высокие концентрации загрязняющих веществ, существенно отличающиеся от фоновых и превышающие величины предельно допустимых концентраций для водоемов рыбохозяйственного назначения (Обобщенные перечни допустимых.., 1990).

Так на участке наблюдения Тура-5, расположенного в районе г. Тюмени отмечено повышенное содержание нефтепродуктов в воде и донных отложениях, что было определено посредством визуальной оценки и подтверждено исследованиями других специалистов (Исаченко-Боме и др., 2000; Исаченко-Боме и др., 2001). Средняя концентрация нефтепродуктов за 1999 год составила 0,206 мг/л, что заметно выше фоновых значений для данного региона (таблица 6); превышение ПДК (рыб) на протяжении нескольких лет составляло от 3 до 20 раз (данные СибРыбНИИПроект).

Аналогичное загрязнение свойственно и верхнему течению р. Исеть (участок №2), По данным совместных российско-голландских исследований (Pavluk et al., 1999), концентрация нефтепродуктов в период исследования составляла 0,37 мг/л (>7 ПДК). Пиковые значения концентраций нефтепродуктов годом ранее, по данным Госкомгидромета (Ежегодник…, 1997) достигали 0,72 мг/л (>14 ПДК).

Участок Исеть-3 значительно в меньшей степени подвержен воздействию нефтепродуктов, при этом сильно возросла концентрация биогенных элементов (нитритный, аммонийный азот, фосфаты и др.) (таблица 6).

Основной причиной высоких концентраций форм азота и фосфора является высокая степень освоенности территории окрестностей Екатеринбурга (Мороков, 1986; Яндыганов, 1989), а также наличие на водосборной площади реки Исети и ее притоков .(Патрушиха, Шиловка и др.) коллективных садов, животноводческих ферм и пр. (Русанов и др., 2003). Так, содержание нитритов в воде составило 0,716 мг/л (~ 9 ПДК), по другим формам азота и фосфора нормы также были существенно превышены.

Сходный характер загрязнения формами азота и фосфатами был отмечен и для участка №1 на реке Пышме «Старопышминск» (Губанова, 2001). В данных условиях кроме вышеперечисленных показателей значительно снизилось содержание растворенного кислорода, несмотря на высокую в сравнении с другими участками скоростью течения (таблица 5). Концентрация данного показателя на участке Пышма-1 является минимальной для приведенных в таблице 6 средних значений.

На участке Тагил-2, который несет на себе отпечаток токсичных сточных вод города Нижнего Тагила сразу несколько компонентов отличаются высокой концентрацией: биогенные элементы, медь, хром, нефтепродукты и др. (Разработка системы интегрированного …, 2000).

Загрязнение ионами тяжелых металлов вод и донных отложений уральских рек вследствие человеческой деятельности является довольно распространенным. Среди форм хрома наибольшей токсичностью обладает шестивалентный катион, который встречается в естественных условиях значительно реже трехвалентной формы (Лещинская, Линник, 1990) и является основным загрязняющим веществом для биоты реки Чусовой в районе г. Первоуральска.

Источником поступления поллютанта является ручей Пахотка, вытекающий с территории хвостохранилищ бывшего ПО «Хромпик», преобладающей формой является Cr(6+) (таблица 6). Неоднократный отбор макрозообентоса в Пахотке подтвердил полное его отсутствие (Pavluk et al., 1999).

Для Салды основным дестабилизирующим фактором воздействия на биоту является токсичный приток второго порядка Сорья, вытекающий с территории Красноуральского медеплавильного комбината. Гидрохимический режим Сорьи отличается чрезвычайно высоким содержанием иона меди, при этом максимальная концентрация, приведенная в таблице …, превышает средние фоновые значения ни в одну сотню раз. Величина рН также варьирует в достаточно широких пределах - от умеренно кислой (6,0) до сильно щелочной (11,89). Концентрация Cu(2+) на участке Салда-4 в 1997 достигала 0,204 мг/л, а на станции наблюдения Салда-3 в 1998 году - 0,401 мг/л, что превышает естественных концентрации катиона для района исследований (таблица 6). Сообщество макрозообентоса ни в Сорье, ни в Айве (приток Салды 1 порядка) обнаружено не было (Минин и др., 2001).

Применение классов качества вод по отношению к Левихе, левому притоку Тагила, показало что сразу по нескольким показателям: марганец (3,9 мг/л), цинк (47,95 мг/л), а также по взвешенным веществам, меди, сульфат-иону и др., приведенным на таблице 6 вода отличается наихудшим качеством (6-ой класс). Причиной снижения качества является расположение большей части водосборной площади над шахтами Левихинского медного рудника, поэтому только четвертая часть воды Левихи поступает к устью посредством поверхностного стока (Рыбаков и др., 2001), остальная водная масса поступает в поверхностный сток в виде шахтных и высокотоксичных подотвальных вод под действием шахтных насосов. Поэтому химический состав воды определяется химизмом токсичных вод. (Пахальчак и др., 2001; Железнова, 2001).

Прорыв плотины Шламового пруда, расположенного на р. Выя привел к кардинальному изменению гидрохимических и гидрологических параметров: содержание ванадия составило 0,414 мг/л (410), алюминия 28,2 мг/л (70), цинка 0,38 мг/л (38), кобальта 0,3 мг/л (30), никеля 0,21 мг/л (21). Концентрации железа, меди, взвешенных веществ приведены в таблице 6. Кратность превышение ПДК для рыбохозяйственных водоемов указана в скобках. По прошествие 7 месяцев гидрохимический анализ подтвердил удовлетворительное состояние воды в реке (Минин, Русанов, 2000).

Средние и максимальные значения Классов Качества и Интегрального Показателя Качества Вод приведены в таблице 5.

Не менее важным фактором, определяющим характер распределения бентического сообщества, является тип биотопа, характерного для данного участка реки. Анализ биотопической приуроченности имеет значение также и в случае использования искусственного субстрата, поскольку животные заселяют субстрат за период его экспозиции как раз с наиболее характерных для данного отрезка реки естественных биотопов. К тому же нередко независимо от качества воды неблагоприятным и, соответственно, лимитирующим фактором может явиться характер биотопа на данном участке (Лоусон, Фоззард, 1977). По характеру дна створы наблюдения представлены крайне разнообразно - от каменисто-галечного (Каква и др.) и каменисто-песчаного (Нейва-2), до илисто-песчаного (Пышма-3 и др.) и песчано-глинистого (Тура-3) (таблица 5).

Таким образом, в ходе диссертационного исследования был охвачен очень широкий спектр условий существования водных экосистем, характерных для рек среднего Урала. Исследованные водотоки существенно различаются как по характеру донных биотопов, скорости течения воды и ее расхода, глубине, так и по особенностям гидрохимического режима, определяющегося естественными фоновыми концентрациями и широким спектром антропогенного воздействия, что позволило на основании ряда абиотических критериев среды выделить три основные группы участков уральских рек

К первой группе относятся участки, расположенные в верховьях рек и отличающиеся низкотемпературным режимом: Левиха-1, Выя, Тагил-1, Тура-1, Мурзинка, Салда-1, Каква. (участки расположены в порядке увеличения скорости течения; подчеркнуты те участки, для которых была отмечены последствия антропогенной активности).

Ко второй группе можно отнести участки среднего, а также верхнего течения, для которых ритронные условия не характерны, основными причинами более высокотемпературного режима являются заметное удаление от истока, расположение выше по течению прудов или водохранилищ, а также иная антропогенная деятельность: Исеть-1, Исеть-2, Исеть-3, Чусовая-1, Чусовая-2, Чусовая-3, Нейва-1, Нейва-2, Нейва-3, Тагил-2, Салда(Тагильская), Салда-2, Салда-3, Салда-4, Пышма-1, Тура-2.

Третья группа участков представляет собой нижнее течение крупных рек, характерным является преобладание мягких типов грунтов и значительное падение уровня воды в период «паводок-межень»: Пышма-2, Пышма-3, Ница-1, Ница-2, Тура-3, Тура-4, Тура-5.

4. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ДОННЫХ ЗООЦЕНОЗОВ РЕК СРЕДНЕГО УРАЛА

Широкий спектр экологических условий, в которых существуют донные зооценозы уральских рек, накладывает заметный отпечаток на структуру сообщества бентосных животных. Роль экологических факторов прослеживается в увеличении или уменьшении числа видов и форм, изменении роли в сообществе отдельных таксономических группировок вплоть до полной их элиминации.

Гидрографический подход, применяемый нами в данной главе и сравнивающий бентос различных участков одного и того же водотока необходим в процессе описания той роли, которую играет донный биоценоз каждого водотока в общем биологическом разнообразии.

4.1 Бентофауна реки Туры

Зообентическое сообщество реки Туры насчитывает 193 вида, из которых существенная часть (51 вид) является представителями семейства Chironomidae; лишь 19 видов приходится на долю представителей остальных семейств отряда двукрылых. Также было обнаружено 26 видов ручейников, 16 видов поденок; по 13 видов насчитывает фауна олигохет и брюхоногих моллюсков. Число видов двустворчатых моллюсков, жуков и стрекоз, обнаруженных в ценозах Туры равно девяти. Помимо перечисленных групп в Туре были обнаружены представители практически всех классов и отрядов бентосных беспозвоночных животных, описанных в уральских реках - веснянки, пиявки, клопы, ракообразные, пауки, ногохвостки и др. Эврибионтами донного сообщества р. Туры можно считать обнаруженных на всех участках реки как в верхнем, так и в нижнем течении пиявок Helobdella stagnalis, Erpobdella octoculata, хирономид Ablabesmyia gr. monilis и Dicrotendipes nervosus, поденок Heptagenia flava.

На участке №1 Туры «Азиатская» было выявлен 89 видов макро- и мейобентоса, являющихся представителями 38 семейств. Большая часть видов относится к 9-ти отрядам насекомых, также в сообществе были обнаружены представители моллюсков, пиявок, олигохет, ракообразных, а также водяных пауков и клещей.

Отряд двукрылых на станции наблюдения Тура-1 представлен 7-ю семействами и относящимися к ним 35 видами. Преобладающими по количеству видов являются личинки мокрецов (4) и комары-звонцы (26 видов). Доминирующими по численности особей среди других двукрылых в июне являются Tanytarsus gregarius, Cladotanytarsus sp. и Eukiefferiella sp.; в июле и августе - Microtendipes gr. pedellus. В сентябре двукрылые присутствовали в незначительном количестве.

Отряд ручейников на станции Тура-1 также насчитывает 7 семейств (12 видов), но выделить вид, значительно преобладающий по численности или биомассе среди других ручейников, не предоставляется возможным.

Поденки на данном створе составляют 10 видов из 5 семейств. Наибольшая удельная численность характерна для Leptophlebia submarginata (август-сентябрь) из одноименного семейства. Преобладающими среди веснянок являются Rhabdiopteryx sp. (июнь) и Nemoura sp. (август), общий список таксонов по данным исследований составляет 7 видов из 4-х наиболее распространенных в уральских реках семейств.

Несмотря на достаточно высокое разнообразие форм зообентоса на данном участке (см. Приложение 2) таксоны других отрядов и классов беспозвоночных не отличались высокой встречаемостью и количественными характеристиками.

Биоценоз участка Тура-2 «Нижняя Тура» насчитывает 96 видов бентосных беспозвоночных из 40 семейств насекомых, ракообразных, моллюсков, пиявок, кольчатых и круглых червей.

Отряд двукрылых класса насекомых представлен самым большим количеством видов (31), относящихся только к четырем семействам (хирономиды, мошки, мокрецы и болотницы), что значительно меньше в сравнении с первым участком.

Наибольшей удельной численностью отличаются следующие виды: Ablabesmyia gr. lentiginosa (июль-сентябрь), Glyptotendipes glaucus (июль-август), Microtendipes gr. pedellus (июнь-июль, сентябрь), Tanytarsus gregarius (июнь-июль).

Из шести семейств отряда ручейников, обнаруженных на участке Тура-2 только три (Polycentropodidae, Mollanidae, Limnephilidae) являются общими со участком Тура-1. Наибольшая численность ручейников была отмечена в августе для Neureclipsis bimaculata и в сентябре для Oecetis notata.

Поденки на данном участке составляют 9 видов из 6-ти наиболее распространенных семейств; преобладающими по численности особей являются виды рода Caenis: C. horaria и С. pseudorivulorum (сентябрь и июль соответственно). Единственные представители отряда веснянок, Nemoura sp. и Leuctra sp., присутствовали в пробах единично (таблица 7).

Отряд Odonata, отсутствовавший выше по течению, в данных экологических условиях насчитывает 9 таксонов видового и родового уровня из 6-ти семейств, среди которых наиболее встречающимся (>50% всех проб) является вид Gomphus vulgatissimus (см. Приложение 2).

Высокой встречаемостью отличались пиявки и в частности вид Helobdella stagnalis.

Наиболее массовыми видами брюхоногих моллюсков на станции Тура-2 является Valvata klinensis и V. sibirica, отсутствовавшие на участке №1. Также в верхнем течении на станции наблюдения «Азиатская» кроме представителей Valvatidae не были обнаружены виды брюхоногих моллюсков семейств Acroloxidae и Planorbidae. Другим отличием первой и второй станции является значительное увеличение численности ракообразных (таблица 7).

Список видов макрозообентоса в районе Тура-3 «Кокузово» насчитывает 58 таксонов, относящихся к 27 семействам шести классов беспозвоночных: насекомых, двустворчатых моллюсков, олигохет, нематод, пиявок и паукообразных.

Из присутствовавших в пробах двукрылых наиболее часто встречающимися видами были хирономиды Ablabesmyia gr. monilis (август), Dicrotendipes nervosus (июль, август) и Thienemannimyia sp. (июнь). Представители слепней, мошек и мокрецов присутствовали в донных сообществах единично.

Представители отряда ручейников в донном ценозе описываемого участка составляют более половины всех животных бентоса, обнаруженных в сообществе. Количественные характеристики двух доминирующих видов - Neureclipsis bimaculata и Hydropsyche bulgaromanorum достигли своего максимума в период 3-го -4-го отборов проб (август-сентябрь). Всего было обнаружено 8 видов ручейников, относящихся к 6-ти семействам.

Самыми массовыми видами поденок на данном участке являются Heptagenia flava и H. sulphurea (август-сентябрь). Кроме представителей семейства Heptageniidae сообщество донных животных составляли виды семейств Caenidae, Baetidae, Ephemeridae. Представители вышеперечисленных семейств, а также веснянки, жуки, клопы присутствовали в ценозе в относительно малых количествах (таблица 7).

По сравнению с участком №2, в районе «Кокузово» не были обнаружены представители Ephemerellidae, Leptophlebiidae (оба - отряд Ephemeroptera), а также виды отрядов Megaloptera, Odonata и класса Crustacea и др.

В составе донного сообщества четвертого створа наблюдения на р. Туре «Луговая» нами отмечено 70 видов, относящихся к 34 семействам.

В макрозообентосе участка отряд двукрылых представлен 31 видом, относящимся к 7 семействам. Среди встречающихся в зообентосе видов нами отмечены представители достаточно редких для региона исследования семейств Sciaridae, Chaoboridae, не обнаруженных более ни на одном другом участке. Наибольшая численность была характерна для Dicrotendipes nervosus (июль, сентябрь) и Rheotanytarsus sp. (август).

Фауна ручейников на участке 7 видов, относящихся к 5 семействам, доминантным из которых является Hydropsyche bulgaromanorum (июль), другие виды имеют второстепенное значение, занимая, тем не менее достаточно устойчивое место в сообществе: Hydropsyche pellucidula, Brachycentrus subnubilis, Neureclipsis bimaculata.

По количеству семейств и их видовому разнообразию, встречаемость поденок на участке Тура-4 в сравнении с предыдущим участком носила близкий характер; наибольшей численностью отличались виды рода Heptagenia и Caenis pseudorivulorum (Приложение 2).

Несколько отличаются донные сообщества, сформировавшиеся выше и ниже Туринска по численности веснянок, стрекоз, клопов, ракообразных, а также моллюсков, пиявок - доля всех вышеперечисленных групп на участке Тура-4 заметно выше (таблица 7).

Рис. 2 Изменение структуры донных сообществ р.Туры в отношении количества семейств гетеротопных организмов.

В состав макрозообентоса створа Тура-5 «Антипино» входит 50 видов из 23 семейств; 10 семейств из которых относятся к классу насекомых, что заметно меньше доли гетеротопных организмов на других участках (рис. 2).

Фауна двукрылых на участке Тура-5 по результатам исследований составляет 25 видов, относящихся к семействам Ceratopogonidae, Limoniidae, Psychodidae и Chironomidae. Представители хирономид - Dicrotendipes nervosus и Glyptotendipes glaucus доминируют среди двукрылых по численности особей за все время исследования.

Олигохеты на данном участке также довольно распространены - 8 видов которых представляют все 4 распространенных семейства. Преобладающими видами на данном створе наблюдения являются Limnodrilus sp. и Limnodrilus hoffmeissteri.

Таблица 7

Относительное соотношение численности и биомассы основных групп сообщества зообентоса рр. Тура, Выя.

Acariformes

Aranei

Cnidaria

Coleoptera

Collembola

Crustacea

Ephemeroptera

Hemiptera

Hirudinea

Lepidoptera

Megaloptera

Gastropoda

Bivalvia

Nematoda

Odonata

Oligochaeta

Plecoptera

Chironomidae

другие Diptera

Trichoptera

Тура-1

N%

+

+

+

+

+

8,5

+

+

+

2,5

+

+

10,2

67,8

4,9

2,5

B%

+

+

1,1

+

+

3,1

2,2

+

1,8

43,4

+

+

4,3

8,9

14,5

18,9

Тура-2

N%

+

+

2,2

12,7

7,7

+

5,7

+

+

+

1,7

+

64,2

+

4,2

B%

+

+

+

4,2

8,7

+

34,1

+

+

22,5

+

+

22,6

+

4,9

Тура-3

N%

+

+

+

8,9

+

+

1,7

+

+

+

32,7

+

53,2

B%

+

+

+

+

+

+

79,7

+

+

+

4,8

+

13,4

Тура-4

N%

+

+

+

1,3

6,7

+

12,9

+

23,3

+

1,6

+

41,4

+

11,6

B%

+

+

+

+

+

+

7,9

+

85,2

+

+

+

1,5

+

3,8

Тура-5

N%

+

+

21,2

+

1,4

+

+

+

22,9

51,9

+

+

B%

+

+

4,1

1,2

59,2

5,1

2,4

+

14,9

6,7

+

5,5

Выя

N%

2,4

+

25,3

1,3

+

1,7

1,4

10,3

50,3

+

6,3

B%

1,9

+

5,8

16,2

+

30,8

2,8

1,5

2,7

+

37,9

Выя-2 (2000 г.)

N%

+

2,1

1,7

53,2

16,6

26,0

B%

+

2,4

7,7

4,0

20,6

81,8

Примечание: + - доля таксона в пробе не превышает 1%

В начале июля было отмечено массовое развитие вида Sida crysstallina (Crustacea), относящегося к категориии мейобентоса и составляющий заметную часть общей численности и биомассы. (таблица 7).

Для других групп макрозообентоса высокая встречаемость, численность и биомасса не была характерна (см. Приложение 1).

Таблица 8

Доминантные комплексы донных зооценозов р. Туры

Створы	Доминанты	Субдоминанты
Тура-1	Lymnaea lagotis	Atherix ibis, Tipulidae indet.
Тура-2	Lymnaea lagotis	Helobdella stagnalis, Ablabesmyia gr. lentiginosa, Microtendipes gr. pedellus, Gomphus vulgatissimus
Тура-3	Neureclipsis bimaculata	Dicrotendipes nervosus, Hydropsyche bulgaromanorum
Тура-4	Glossiphonia complanata, Erpobdella octoculata	Helobdella stagnalis, Dicrotendipes nervosus, Erpobdella sp., Hydropsyche bulgaromanorum
Тура-5	Erpobdella octoculata	Limnodrilus hoffmeisteri

Доминантные комплексы донных сообществ Туры представлены в таблице 8. Наблюдается смена преобладающих видов, так большая плотность пищевых ресурсов и незначительное антропогенное влияние обусловили увеличение количества субдоминантов, что, в свою очередь, отразилось на картине доминирования. Так, если на участке Тура-1 субдоминирующее положение занимают лишь два вида беспозвоночных, то на участке Тура-2 количество субдоминантов возросло. Увеличился и качественный состав- кроме двукрылых в роли субдоминирующих таксонов были отмечены пиявки и личинки стрекоз. Характер доминирования участков 3 и 4, несмотря на близкое гидрографическое расположение также существенно различается, что может быть связано с типом преобладающих донных грунтов: на участке Тура-3 это преимущественно глина, на участке 4 - главным образом песок и камни. Участок 5 отличается тем, что в качестве субдоминанта выступают олигохеты рода Limnodrilus, маловосприимчивые к органическому загрязнению.

4.2 Бентофауна реки Выи

Донный биоценоз беспозвоночных р. Выя насчитывает 79 видов, относящихся к шести отрядам класса насекомых, а также ракообразным, пиявкам, брюхоногим и двустворчатым моллюскам.

Двукрылые на данном створе наблюдения насчитывают 27 таксонов, из которых только три являются представителями семейств Limoniidae и Simuliidae, а остальные относятся к семейству Chironomidae. Наиболее массовыми видами являются Ablabesmyia gr. lentiginosa, Microtendipes gr. pedellus, Micropsectra junci и Thienemannimyia sp..

Отряд ручейников в данном биоценозе насчитывает 13 видов из 4 семейств, наиболее встречающимися являются Potamophylax latipennis и Chaetopteryx villosa (сем. Limnephilidae), пик численности которых приходится на июнь.

Доминантом среди поденок в данных условиях являются виды Baetis vernus и Leptophlebia submarginata. Всего в сообществе макрозообентоса р. Выя было обнаружено 14 видов из 4-х семейств отряда Ephemeroptera. Также высокой удельной численностью в сентябре месяце отличался вид Nemoura sp. отряда Plecoptera. Прочие представители отряда веснянок присутствовали в сообществе единично.

Преобладающим видами в сообществе являются ручейник Potamophylax latipennis (доминант) и брюхоногий моллюск Lymnaea lagotis (субдоминант) (см. Приложение 3).

4.3 Бентофауна реки Салды

Донный ценоз реки Салды насчитывает 169 видов, относящихся к макро- и мейоформам, наиболее разнообразно в таксономическом плане представлено семейство Chironomidae - 49 видов. Также было обнаружено 25 видов ручейников, 20 видов двукрылых (кроме хирономид), 14 видов поденок 11 видов жесткокрылых. По 5-8 видов насчитывает донная фауна двустворчатых моллюсков, олигохет, стрекоз, пиявок и веснянок. Доля других групп в общем видовом богатстве бентоса Салды заметно меньше. Характерными для ценоза водотока в его верхнем (до впадения Айвы) и нижнем течении могут считаться ряд видов отряда двукрылых: Atherix ibis, Hexatoma sp., Simulium sp., Ablabesmyia gr. monilis и Ablabesmyia gr. lentiginosa, а также ручейники Hydropsyche pellucidula, поденки Baetis vernus и др.

В сообществе донных беспозвоночных животных на участке Салда-1 , отмечено 67 видов, относящихся к 32 семействам насекомых, олигохет, пиявок, моллюсков, ракообразных и книдарий.

Отряд двукрылых на данном участке представлен 23 видами семейства Chironomidae, тремя видами семейства Limoniidae, двумя - Ceratopogonidae, а также по одному виду, представляющему семейства Athrecidae, Tipulidae и Simuliidae. Наиболее встречающимися по количеству особей на данном участке являются Eukiefferiella hospita (июнь), Tanytarsus gregarius (июнь - июль), относящиеся к семейству Chironomidae, а также личинки Simulium sp. из одноименного семейства (июнь-июль). Период наивысшей плотности вида в сообществе указан в скобках.

Также высокая относительная численность была отмечена для пиявок Erpobdella octoculata и ракообразных Microcyclops sp., относящихся к мейобентосу (см. Приложение 2).

Личинки поденок (5 видов из 3 семейств), веснянок (3 вида из 2 семейств) и стрекоз (3 таксона из 3 различных семейств) встречались в сообществе участка Салда-1 единично и не играли существенной роли в структуре сообщества. Также невысокая встречаемость была отмечена и для личинок ручейников, несмотря на сравнительно высокую удельную биомассу (см. таблица 9).

Таблица 9

Относительное соотношение численности и биомассы основных групп сообщества макрозообентоса р. Салда в 1997-2000 гг

		Acariformes	Aranei	Cnidaria	Coleoptera	Collembola	Crustacea	Ephemeroptera	Hemiptera	Hirudinea	Lepidoptera	Megaloptera	Gastropoda	Bivalvia	Nematoda	Odonata	Oligochaeta	Plecoptera	Chironomidae	другие Diptera	Trichoptera
Салда-1	N%			+	+	+	4,3	1,5		8,1		+	+	+		+	+	1,2	41,2	41,1	1,5
	B%			+	+	+	+	+		37,6		+	+	+		3,2	+	+	5,0	21,4	30,9
Салда-2	N%				+			4,3		2,2		+	+	5,6	+	+	+	+	18,0	3,9	62,5
	B%				+			1,2		11,4		+	+	24,0	+	9,1	+	+	1,3	1,5	49,4
Салда-2а	N%	2,8			2,9			11,8		+			+	2,7		+	+	+	43,7	22,9	11,1
	B%	+			+			2,3		7,4			+	1,7		11,7	+	+	6,5	38,8	28,3
Салда-2б	N*																1		3	6
	B*																0,005		0,015	0,02
Салда-2в	N*				1														10	5	1
	B*				0,005														0,03	0,01	0,005
Салда-2г	N%	+			+			4,7	2,7					+				+	68,0	16,7	4,0
	B%	+			+			3,0	1,2					+				+	12,0	6,0	78,4
Салда-3	N%	+	+		+			+	+		+					+	+	+	32,7	21,2	43,9
	B%	+	+		+			+	+		+					+	+	+	4,1	53,2	41,1
Салда-4	N%				+			2,2	+	+						+	3,1	5,4	65,6	13,4	9,7
	B%				+			2,4	+	+						+	3,3	5,4	16,8	53,7	16,8

Примечание: + - Доля таксона в пробе не превышает 1%

* - Для участков 2б, 2в приведена абсолютная численность (шт.) и биомасса (гр.) в связи с малым количеством особей

Единичными особями в зооценозе участка Салда-1 представлены двустворчатые (семейство Pisidiidae), брюхоногие (семейство Planorbidae) моллюски и книдарии Hydra sp..

Список видов макрозообентоса участка Салда-2 «Ясьва» насчитывает 72 вида, относящихся к 7 отрядам насекомых, а также кольчатым и круглым червям, пиявкам, брюхоногим и двустворчатым моллюскам.

Отряд двукрылых составляет 22 таксона хирономид, 3 таксона мокрецов и по одному атериксид и мошек. Преобладающими по численности среди других двукрылых являются Micropsectra sp., Orthocladius sp. (максимум численности - июнь), а также Ablabesmyia (июль и сентябрь) и Simulium sp. (август). зооценоз экологический донный река

Самым массовым видом среди ручейников является отсутствовавший на створе №1 Neureclipsis bimaculata и род Hydropsyche, представленный на участке 1 единично. Представители других семейств (Limnephilidae, Molannidae, Phryganeidae, Leptoceridae) присутствовали в донном биоценозе участка в незначительном количестве.

Также на участке Салда-2 по сравнению со участком №1 увеличились удельная численность, биомасса и количество таксонов отряда Ephemeroptera и двустворчатых моллюсков семейства Pisidiidae (Приложение 1; таблица 9).

Доля пиявок в общей численности и биомассе бентосных организмов, в свою очередь, осталась практически неизменной. Олигохеты представлены небольшим количеством особей, равно как нематоды, личинки веснянок, жуков, стрекоз и вислокрылок (таблица 9).

В бассейне реки осуществлен разовый отбор проб макрозообентоса на вспомогательных створах наблюдения непосредственно до и после впадения Айвы, который выявил ряд особенностей:

1. макрозообентос в Салде 100 м выше впадения (участок 2а), не проявляет признаков деградации и состоит из различных групп животных: 7 семейств двукрылых (24 таксона), 6 семейств ручейников, 3 семейства жуков, по два семейства веснянок, поденок, моллюсков, олигохет и клещей, также были обнаружены стрекозы, пиявки. К категории массовых в данный период времени можно отнести хирономид Microtendipes gr. pedellus, Tanytarsus и Orthocladius, мошек Simulium, ручейников Hydropsyche pellucidula, поденок Baetis gr. vernus и жуков Elmis.

2. макрозообентос в устье Сорьи и Айвы отсутствует

3. в Салде после впадения Айвы (участок 2б) были обнаружены лишь единичные особи хирономид, бабочниц, мокрецов и олигохет.

4. на участке 2в в 100 м выше впадения Выи-2 (Салдинской) в пробах наряду с представителями семейств Chironomidae и Limoniidae были обнаружены также единственные экземпляры личинок жуков Dryops и ручейников Athripsodes.

5. ниже впадения Выи-2 и Юрьи (станция наблюдения 2г) в пробах насчитывалось 21 таксон родового и видового ранга, относящиеся к моллюскам, паукам, клещам и представителям 6-ти отрядов насекомых.

Мониторинг структуры сообщества макрозообентоса на участке Салда-3 «Злыгостева» позволил зарегистрировать 47 видов беспозвоночных.

Отряд двукрылых включает 7 семейств, представленных, за исключением Chironomidae, 1-2 таксонами видового и родового уровня. Массовыми видами являются Atherix ibis и полиморфный Ablabesmyia gr. lentiginosa, особенности систематики которого приведены в главе 2.3. Оба таксона отличались высокой встречаемостью в течение всего периода исследований. Массовыми видами ручейников в донном сообществе участка являются Polycentropus flavomaculatus и Hydropsyche pellucidula. Представители других семейств были встречены в незначительном количестве.

Для всех остальных групп макрозообентоса (поденки, веснянки, стрекозы, жуки, клопы, бабочки, а также водные пауки и клещи) встречаемость составила менее 10% (Приложение 2).

Створ №4 «Прокопьевская Салда» расположен ниже впадения р. Пия, незагрязненного водотока, средний расход воды которого в период летней межени составляет около трети расхода Салды на данном участке (Гидрологическая изученность…, 1965)

Отряд Diptera на данном участке включает 22 вида, 13 из которых относятся к семейству Chironomidae, 3 - к семейству Ceratopogonidae и по одному представителю прочих шести семейств.

К категории наиболее часто встречающихся на данном створе относятся те же таксоны, что и на предыдущем участке (Atherix ibis, Ablabesmyia).

Прочие группы макрозообентоса, обнаруженные в сообществе, можно считать второстепенными по причине низкой удельной численности и биомассы (таблица 9).

Таблица 10

Доминантные комплексы зооценозов р. Салды

Створы	Доминанты	Субдоминанты
Салда-1	Erpobdella octoculata	Simulium, Halesus radiatus
Салда-2	Hydropsyche pellucidula	Sphaerium nitidum
Салда-3	Atherix ibis, Hydropsyche pellucidula	Polycentropus flavomaculatus, Ablabesmyia gr. lentiginosa
Салда-4	Atherix ibis	Ablabesmyia gr. lentiginosa Hydropsyche pellucidula

При этом обращает на себя внимание большее, по сравнению с выше расположенным сообществом, количество видов веснянок, поденок, а также появление отсутствовавших на участке Салда-3 тубифицид и пиявок. Наиболее вероятным путем появления новых таксонов может быть дрифт бентоса из р. Пия в данных, создавшихся вследствие разбавления, менее токсичных условиях.

Рассматривая доминантный комплекс различных участков реки Салды, необходимо отметить, что для участка 1 характерно преобладание толерантных к органическому загрязнению и высокому содержанию биогенов пиявок Erpobdella, а также фильтраторов Simulium sp. и измельчителей Halesus radiatus. На втором участке «Ясьва» доминирующим таксоном является Hydropsyche pellucidula, а субдоминирующим Sphaerium nitidum; индекс доминирования Erpobdella на данном участке значительно ниже (см. Приложение 3).

Картина доминирования в донных сообществах участков 3 и 4 имеет сходный характер - преобладающими таксонами являются хищники отряда Diptera(Ablabesmyia gr. lentiginosa и Atherix ibis) , а также ручейники Hydropsyche и Polycentropus. Преобладающие на участках Салда-1 и Салда-2 двустворчатые моллюски, пиявки, а также лимнефилиды на участке 3 и 4 отсутствовали (таблица 10).

Таким образом...