Морфометричний гомеостаз іхтіоценозу та екологічний статус малої річки Рівненської області
Аналіз флуктууючої асиметрії представників іхтіоценозу річки гирла у риб, виловлених з мінімальним антропогенним навантаженням, стабільність розвитку була вищою, ніж у особин в межах уробекосистеми. Морфометричний гомеостаз карася, плотви і верховодки.
Рубрика | Экология и охрана природы |
Вид | статья |
Язык | украинский |
Дата добавления | 25.11.2020 |
Размер файла | 205,4 K |
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://www.allbest.ru/
3
Морфометричний гомеостаз іхтіоценозу та екологічний статус малої річки Рівненської області
Ольга Бєдункова
Проведено аналіз флуктуючої асиметрії представників іхтіоценозу малої річки Устя, що засвідчив: у риб зі створів із мінімальним антропогенним навантаженням стабільність розвитку була вищою, ніж в особин у межах уробекосистеми. Найвищий морфометричний гомеостаз мав карась, найнижчий - плітка та верховодка, сягаючи різниці між створами 47,9 та 60,9 %. Найтіснішими виявилися залежності від рівня забруднення поверхневих вод і дисперсією асиметрії кількості зябрових тичинок у першій зябровій дузі (Я2=0,735), а також морфометричний гомеостаз плітки (Я2=0,808) та верховодки (Я2=0,673).
Ключові слова: іхтіоценоз, флуктуюча асиметрія, якість поверхневих вод.
Бедункова Ольга. Морфометрический гомеостаз ихтиоценоза и экологический статус малой реки Ровенской области. Анализ флуктуирующей асимметрии представителей ихтиоценоза малой реки Устья показал, что у рыб, отловленных в створах с минимальной антропогенной нагрузкой, стабильность развития была выше, чем у особей в пределах уробекосистемы. Самый высокий морфометрический гомеостаз имел карась, самый низкий - плотва и верховодка. Тесными оказались зависимости от уровня загрязнения поверхностных вод и дисперсией асимметрии количества жаберных тычинок в первой жаберной дуге (R2=0,735), а также морфометрический гомеостаз плотвы (R2=0,808) и верховодки (R2=0,673). Стабильность развития ихтиоценоза и качество водной среды оценены как «средний уровень отклонений от нормы», III бала. Гидрохимические показатели свидетельствовали о переходе от II к III классу качества поверхностных вод. При этом в отдельных створах результаты оценок экологического статуса реки по использованным методикам не совпадали, что свидетельствует о необходимости разработок унифицированных критериев оценки состояния гидроэкосистем.
Ключевые слова: ихтиоценоз, флуктуирующая асимметрия, качество поверхностных вод.
Biedunkova Olga. Morphometric Ichthyocenosis Homeostasis and Ecological Status of The Small River of Rivne Region. Fluctuating asymmetry in fish that are caught in the sections of the river with minimal anthropogenic load showed that the stability of their development has been higher than that of individuals within urobekosistem. Highest morphometric homeostasis had the roach and the perched. It turned out to be closely based on the level of contamination of surface water and the dispersion of the asymmetry in the number of gill rakers of the first gill arch (R2=0,735), and the morphometric homeostasis roach (R2=0,808) and the perched (R2=0,673). Stability and development ichthyocenosis water quality rated as «average deviation from the norm», III ball. Hydrochemical indicators showed the transition from II to III class quality of surface waters. At the same time, in separate alignments results of the evaluations of the ecological status of the river on the methodology used did not match. This demonstrates the need for development of standardized criteria for assessment of hydroecosistem.
Key words: ichthyocenosis, fluctuating asymmetry, surface water quality.
флуктуюча асиметрія гомеостаз риба річка
Постановка наукової проблеми та її значення
Сучасні дослідження стану гідроекосистем Рівненської області свідчать, що в їхніх басейнах знизилася стійкість природних ландшафтів, порушилася рівновага в екосистемах, простежується повсюдне погіршення якості поверхневих вод, значна частина річок утратила природну самоочисну здатність [1]. Зокрема, антропогенне навантаження на басейн малої річки Устя визначається розміщеними на її берегах промисловими підприємствами Рівненського й Здолбунівського районів. Уздовж русла в межах населених пунктів відзначається побутове забруднення. Річка зарегульована водосховищами, у верхній та нижній течії заплава меліорована. У літньо-осінню та зимову межень у поверхневих водах відзначено зменшення концентрації розчиненого кисню, погіршення умов розкладу органічних речовин і їх інтенсивне накопичення, збільшення концентрації азоту, фосфору, різноманітних металів, хлорорганічних сполук тощо [2]. У результаті відбувається збідніння видового складу іхтіоценозу річки та погіршення фізіологічного стану особин [3].
Аналіз досліджень проблеми. Численні дослідження свідчать, що при появі будь-якого стресового фактора у водному середовищі відчутно зростають відхилення від білатеральної симетрії в будові різних морфологічних структур риб [4, 5]. Уважається, що підвищення показника флуктуючої асиметрії (ФА) на груповому рівні вказує на дестабілізацію процесу розвитку в популяції, від стану якої, нарешті, залежить як збереження окремих видів, так і нормальне функціонування екосистеми в цілому [6, 7].
Так, під час аналізу вибірок уклейки Albumis albumis із місць із різним рівнем радіоактивного забруднення з'ясовано, що найбільш показовою ознакою впливу негативного фактора є саме аси- мерія меристичних ознак при тому, що морфометричні ознаки не мали такої чутливості [4].
Антропогенні ефекти на ФА риб відзначено й у гольяна Phoxinus phoxinus річки, на території басейну якої здійснюється розробка нафтогазових родовищ, що призводить до її хімічного забруднення. При цьому найвищою виявилася залежність від рівня забруднення поверхневих вод (г=0,69) за дисперсією по асиметрії для такої меристичної ознаки, як кількість променів у грудних плавцях [8].
Загалом аналіз доступних нам робіт із вивчення ФА риб доводить: рівні ФА є прямим відображенням морфометричного гомеостазу іхтіоценозів, який є підставою, щоб стверджувати і про гетерогенність популяцій риб, і про механізми зворотних реакцій рибного населення гідроекосистем на різні рівні антропогенного впливу.
Мета досліджень - з'ясування відгуку іхтіоценозу малої річки Устя на різні рівні антропогенного впливу, а завдання - визначення рівнів флуктуючої асиметрії парних меристичних ознак риб і виявлення залежності дисперсії асиметрії від якості поверхневих вод.
Виклад основного матеріалу й обґрунтування отриманих результатів дослідження
Контрольні облови риби проводили в період літньо-осінньої межені 2014 р. на малій річці Устя, долина якої лежить у нижній частині Волинського Полісся, у межах Рівненського лесового плато, у створах із різним рівнем антропогенного навантаження: створ № 1 - поблизу с. Івачків, верхів'я річки (природний фон) - на відстані 65 км від гирла; створ № 2 - у межах міста Рівне (вплив скиду стічних вод), відстань від гирла - 25-27 км; створ № 3 - у межах смт Оржів (контрольний пункт) - 0,7 км від гирла.
Морфометричні проміри здійснювали для шести видів риб, які виявилися найбільш масовими представниками іхтіоценозу річки: лящ Abramis brama(Linnaeus, 1758) - лімно-фітофіл, бентофаг; карась сріблястий Carassiusauratus(Linnaeus, 1758) - лімно-фітофіл, фітобентофаг; окунь річковий Percafluviatilis(Linnaeus, 1758) - лімнофітофіл, іхтіобентофаг; плітка Rutilusrutilus(Linnaeus, 1758) - лімно-фітофіл, еврифаг; краснопірка Scardiniuserythrophthalmus(Linnaeus, 1758) - лімнофітофіл, еврифаг; верховодка Alburnusalburnus(Linnaeus, 1758) - фітофіл, еврифаг.
Морфометричний гомеостаз, який відображає стабільність розвитку риб та дає змогу отримати уявлення про умови, у яких перебував організм на ранніх стадіях онтогенезу, оцінювали за показником флуктуючої асиметрії (ФА). Як показник асиметрії для міжпопуляційного порівняння використовували середню частоту асиметричного прояву (ЧАП) на ознаку, яку розраховували як відношення числа ознак, що виявляють асиметрію, до загальної кількості врахованих ознак [9].
Оцінку відхилення стабільності розвитку від умовно нормального стану проводили за відповідною шкалою згаданої методики (табл. 1).
Таблиця 1 Шкала для оцінки відхилень стану риб від умов норми [9]
Бал |
Значення показника стабільності |
Якість середовища |
|
розвитку ЧАП |
|||
1 |
< 0,30 |
* умовно нормальне |
|
2 |
0,3-0,34 |
* початкові (незначні) відхилення від норми |
|
3 |
0,35-0,39 |
* середній рівень відхилень від норми |
|
4 |
0,40-0,44 |
* суттєві (значні) відхилення від норми |
|
5 |
0,45 та > |
* критичний стан |
Усі проміри проводили безпосередньо після вилову риби, прижиттєво, після чого особин знову випускали в річки.
Флуктуючу асиметрію оцінювали для дев'яти білатеральних (парних) меристичних ознак: кількість променів у грудних (Р) і черевних (V) плавцях; кількість зябрових тичинок на першій зябровій дузі (sp.br.);кількість пелюсток у зябровій перетинці tf.br.); кількість лусок у бічній лінії (/у); кількість лусок із сенсорними канальцями (jj.sk); кількість рядів лусок над (squ.1) і під (squ.2) бічною лінією; кількість лусок із боку хвостового плавця (squ.pl).
Усереднені результати проведених промірів меристичних ознак для всіх видів риб щодо окремих створів та їх статистичний обробіток наведено в таблицях 2-4.
Аналіз таблиць 2-4 дає підставу відзначити, що статистично достовірними (Р<0,05; Р<0,01) за критерієм Стьюдента були результати визначень насамперед для таких видів риб, як плітка, верховодка, краснопірка, окунь і лящ. Достовірність різниці меристичних промірів карася, як правило, не підтверджувалася відносно контрольних значень. Можна припустити, що, оскільки карась сріблястий не є характерним представником аборигенної іхтіофауни Волинського Полісся [3], то адаптованість до місцевих умов зумовлена притаманним цьому виду високим рівнем морфологічного гомеостазу.
Ознака |
Верховодка |
Плітка |
Краснопірка |
Окунь річковий |
Карась сріблстий |
Лящ |
||||||||||||||
(п= 27 екз. |
) |
(п |
= 24 екз.) |
(п |
= 25 екз.) |
(п= |
= 21 екз.' |
(п= |
= 26 екз.' |
(п |
= 23 екз.) |
|||||||||
Значення* |
я |
Ь |
А |
я |
Ь |
А |
я |
Ь |
А |
я |
Ь |
А |
я |
Ь |
А |
я |
Ь |
А |
||
м |
10,6 |
10,7 |
16,7 |
16,5 |
10,5 |
10,6 |
13,8 |
13,7 |
12,8 |
12,8 |
16,5 |
16,6 |
||||||||
р |
±т |
0,62 |
0,64 |
15 |
0,57 |
0,72 |
11 |
0,59 |
0,5 |
8 |
0,51 |
0,48 |
10 |
0,37 |
0,40 |
7 |
0,51 |
0,51 |
11 |
|
р< |
0,05 |
0,05 |
0,05 |
0,05 |
0,05 |
0,05 |
- |
0,05 |
0,01 |
0,01 |
0,05 |
0,05 |
||||||||
м |
8,2 |
8,0 |
8,8 |
8,6 |
13,7 |
13,6 |
10,6 |
10,6 |
11,8 |
11,8 |
8,8 |
8,7 |
||||||||
V |
±т |
0,43 |
0,61 |
11 |
0,44 |
0,5 |
7 |
0,48 |
0,49 |
9 |
0,51 |
0,49 |
7 |
0,40 |
0,40 |
10 |
0,42 |
0,45 |
9 |
|
р< |
0,05 |
0,05 |
0,05 |
0,05 |
0,05 |
0,05 |
0,05 |
0,05 |
0,01 |
0,01 |
0,01 |
0,05 |
||||||||
м |
45,2 |
45,3 |
11,4 |
11,3 |
45,4 |
45,0 |
51,3 |
51,2 |
52,1 |
52,1 |
23,3 |
23,2 |
||||||||
sp.br. |
±т |
0,82 |
0,71 |
21 |
0,65 |
0,64 |
14 |
0,7 |
0,76 |
19 |
0,66 |
0,7 |
14 |
0,61 |
0,59 |
7 |
0,77 |
0,72 |
15 |
|
р< |
0,05 |
0,05 |
0,05 |
0,05 |
0,05 |
0,05 |
0,05 |
0,05 |
0,05 |
0,05 |
0,05 |
0,05 |
||||||||
м |
9,7 |
9,6 |
2,8 |
2,8 |
9,8 |
9,6 |
11,8 |
11,6 |
12,8 |
12,8 |
2,7 |
2,7 |
||||||||
Г'Ьг. |
±т |
0,5 |
0,6 |
13 |
0,42 |
0,44 |
9 |
0,44 |
0,49 |
9 |
0,40 |
0,50 |
8 |
0,37 |
0,40 |
5 |
0,47 |
0,49 |
11 |
|
р< |
0,05 |
0,05 |
0,01 |
0,05 |
0,05 |
0,05 |
0,01 |
0,05 |
0,01 |
0,01 |
0,05 |
0,05 |
||||||||
м |
45,6 |
45,6 |
41,7 |
41,7 |
42,8 |
42,7 |
67,8 |
67,7 |
40,9 |
40,9 |
52,8 |
52,7 |
||||||||
и |
±т |
0,57 |
0,49 |
11 |
0,48 |
0,46 |
12 |
0,5 |
0,56 |
12 |
0,4 |
0,46 |
6 |
0,33 |
0,27 |
3 |
0,39 |
0,47 |
9 |
|
р< |
0,05 |
0,05 |
0,05 |
0,05 |
- |
0,05 |
0,01 |
0,05 |
- |
- |
0,05 |
0,05 |
||||||||
м |
18,7 |
18,7 |
40,8 |
40,8 |
37,7 |
37,8 |
60,7 |
60,6 |
38,9 |
38,9 |
52,7 |
52,7 |
||||||||
Лск |
±т |
0,53 |
0,47 |
5 |
0,44 |
0,42 |
11 |
0,48 |
0,44 |
10 |
0,46 |
0,50 |
8 |
0,19 |
0,33 |
4 |
0,49 |
0,45 |
7 |
|
р< |
0,05 |
0,05 |
0,05 |
0,01 |
0,05 |
0,05 |
0,05 |
0,05 |
- |
- |
0,05 |
0,05 |
||||||||
м |
10,7 |
10,9 |
6,9 |
6,9 |
9,8 |
9,7 |
7,9 |
7,9 |
8,9 |
8,9 |
9,0 |
9,0 |
||||||||
squ.J |
±т |
0,45 |
0,36 |
5 |
0,34 |
0,2 |
4 |
0,44 |
0,48 |
8 |
0,22 |
0,36 |
4 |
0,19 |
0,27 |
3 |
0,0 |
0,0 |
0 |
|
р< |
0,05 |
0,05 |
- |
- |
0,05 |
0,05 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
||||||||
м |
3,8 |
3,7 |
3,9 |
3,9 |
3,9 |
3,8 |
4,9 |
4,9 |
4,8 |
4,8 |
4,0 |
4,0 |
||||||||
squ.2 |
±т |
0,4 |
0,48 |
5 |
0,2 |
0,3 |
3 |
0,28 |
0,37 |
7 |
0,30 |
0,30 |
5 |
0,37 |
0,37 |
2 |
0,0 |
0,0 |
0 |
|
р< |
0,05 |
0,05 |
- |
- |
- |
0,01 |
- |
- |
0,01 |
0,01 |
- |
- |
||||||||
м |
11,8 |
11,7 |
9,9 |
9,8 |
12,9 |
12,9 |
11,9 |
11,9 |
11,8 |
11,8 |
12,9 |
12,8 |
||||||||
squ.pl |
±т |
0,40 |
0,47 |
3 |
0,3 |
0,4 |
2 |
0,29 |
0,38 |
5 |
0,32 |
0,27 |
5 |
0,37 |
0,37 |
0 |
0,28 |
0,38 |
6 |
|
р< |
0,05 |
0,05 |
- |
0,01 |
- |
0,01 |
- |
- |
0,01 |
0,01 |
- |
0,01 |
Ознака Значення* |
Верховодка (п= 27 екз.) |
Плітка (п= 22 екз.) |
Краснопірка (п = 35 екз.) |
Окунь річковий (п= 32 екз.) |
Карась сріблстий (п= 38 екз.) |
(п |
Лящ = 23 екз.) |
|||||||||||||
я |
Ь |
А |
я |
Ь |
А |
я |
Ь |
А |
я |
Ь |
А |
я |
Ь |
А |
я |
Ь |
А |
|||
р |
м |
10,9 |
11,0 |
12 |
16,4 |
16,8 |
18 |
10,4 |
10,5 |
21 |
13,5 |
13,3 |
21 |
12,6 |
12,6 |
14 |
16,7 |
16,7 |
13 |
|
±т |
0,62 |
0,48 |
0,53 |
0,57 |
0,8 |
0,66 |
0,62 |
0,65 |
0,5 |
0,49 |
0,54 |
0,45 |
||||||||
р< |
0,05 |
0,05 |
0,05 |
0,05 |
0,05 |
0,05 |
0,05 |
0,05 |
0,05 |
0,05 |
0,01 |
0,05 |
||||||||
V |
м |
8,4 |
8,4 |
13 |
8,9 |
8,6 |
14 |
13,5 |
13,5 |
18 |
10,8 |
10,9 |
19 |
11,7 |
11,6 |
15 |
8,6 |
8,7 |
11 |
|
±т |
0,75 |
0,69 |
0,51 |
0,47 |
0,74 |
0,66 |
0,91 |
0,91 |
0,49 |
0,46 |
0,59 |
0,56 |
||||||||
р< |
0,05 |
0,05 |
0,05 |
0,05 |
0,05 |
0,05 |
0,05 |
0,05 |
0,01 |
- |
0,05 |
0,01 |
||||||||
sp.br. |
м |
45,4 |
45,2 |
21 |
11,4 |
11,1 |
26 |
45,3 |
45,5 |
23 |
52,2 |
52,3 |
22 |
52,2 |
52,1 |
16 |
24,3 |
24,2 |
16 |
|
±т |
0,75 |
0,89 |
0,91 |
0,67 |
0,77 |
0,66 |
0,83 |
0,96 |
0,79 |
0,76 |
0,82 |
0,67 |
||||||||
р< |
0,05 |
0,05 |
0,05 |
0,05 |
0,05 |
0,05 |
0,05 |
0,05 |
0,05 |
0,05 |
0,05 |
0,05 |
||||||||
Г'Ьг. |
м |
13,9 |
14,0 |
3 |
2,4 |
2,5 |
16 |
9,7 |
9,7 |
5 |
11,8 |
11,8 |
4 |
12,7 |
12,7 |
8 |
12,9 |
12,8 |
7 |
|
±т |
0,27 |
0,0 |
0,53 |
0,58 |
0,46 |
0,47 |
0,42 |
0,42 |
0,45 |
0,45 |
0,34 |
0,39 |
||||||||
р< |
0,05 |
0,05 |
0,05 |
0,05 |
0,05 |
0,05 |
0,05 |
0,05 |
- |
- |
- |
0,01 |
||||||||
и |
м |
46,8 |
46,7 |
17 |
41,7 |
41,6 |
15 |
45,7 |
45,7 |
17 |
41,6 |
41,7 |
17 |
40,5 |
40,6 |
17 |
38,7 |
38,6 |
10 |
|
±т |
0,51 |
0,53 |
0,45 |
0,43 |
0,73 |
0,70 |
0,49 |
0,52 |
0,51 |
0,50 |
0,54 |
0,51 |
||||||||
р< |
0,05 |
0,05 |
0,05 |
0,05 |
0,05 |
0,05 |
0,05 |
0,05 |
0,01 |
0,01 |
0,01 |
0,01 |
||||||||
Лск |
м |
44,5 |
44,5 |
19 |
40,4 |
40,8 |
14 |
44,6 |
44,6 |
16 |
39,8 |
39,8 |
13 |
38,7 |
38,6 |
7 |
38,7 |
38,5 |
12 |
|
±т |
0,7 |
0,6 |
0,44 |
0,49 |
0,61 |
0,69 |
0,49 |
0,44 |
0,48 |
0,49 |
0,57 |
0,59 |
||||||||
р< |
0,05 |
0,05 |
0,05 |
0,05 |
0,05 |
0,05 |
0,05 |
0,05 |
0,01 |
0,01 |
0,05 |
0,05 |
||||||||
squ.J |
м |
10,9 |
10,9 |
8 |
6,7 |
6,9 |
12 |
10,6 |
10,6 |
7 |
8,8 |
8,8 |
8 |
8,7 |
8,7 |
9 |
8,7 |
8,9 |
7 |
|
±т |
0,32 |
0,27 |
0,34 |
0,40 |
0,6 |
0,55 |
0,4 |
0,44 |
0,52 |
0,46 |
0,56 |
0,29 |
||||||||
р< |
0,05 |
0,05 |
0,05 |
0,05 |
0,55 |
0,55 |
0,05 |
0,05 |
- |
- |
0,01 |
- |
||||||||
squ.2 |
м |
3,8 |
3,8 |
9 |
3,9 |
3,8 |
8 |
3,6 |
3,7 |
9 |
5,8 |
5,7 |
9 |
4,7 |
4,7 |
5 |
3,9 |
3,9 |
6 |
|
±т |
0,42 |
0,58 |
0,34 |
0,37 |
0,6 |
0,59 |
0,51 |
0,46 |
0,45 |
0,48 |
0,29 |
0,34 |
||||||||
р< |
0,05 |
0,05 |
0,05 |
0,05 |
0,05 |
0,05 |
0,05 |
0,05 |
- |
- |
- |
- |
||||||||
м |
10,7 |
10,7 |
10,8 |
10,9 |
10,7 |
10,7 |
12,7 |
12,8 |
11,7 |
11,7 |
12,8 |
12,8 |
||||||||
squ.pl |
±т |
0,73 |
0,45 |
10 |
0,35 |
0,32 |
7 |
0,46 |
0,51 |
6 |
0,54 |
0,44 |
10 |
0,48 |
0,46 |
4 |
0,39 |
0,42 |
9 |
|
р< |
0,05 |
0,05 |
0,05 |
0,05 |
0,05 |
0,05 |
0,05 |
0,05 |
- |
- |
0,01 |
0,01 |
Ознаки Значення* |
Верховодка (п= 25 екз.) |
Плітка (п=32 екз.) |
Краснопірка (п = екз.) |
Окунь річковий (п= екз.) |
Карась сріблстий (п= екз.) |
Лящ (п= екз.) |
|