БИОЛОГИЯ ВНУТРЕННИХ ВОД, 2015, № 3, с. 56-66
УДК 591.9:595.771:504.5-032.32(282.247.114.5)
ФАУНА ХИРОНОМИД (Díptera, Chironomidae) РЕКИ КОЛВА (БАССЕЙН ПЕЧОРЫ) В УСЛОВИЯХ НЕФТЯНОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ
© 2015 г. О. А. Лоскутова*, Н. И. Зеленцов **, Г. Х. Щербина**
*Институт биологии Коми научного центра УрО РАН, 167982 Сыктывкар, ул. Коммунистическая, 28, e-mail: loskutova@ib.komisc.ru **Институт биологии внутренних вод им. И.Д. Папанина РАН, 152742 пос. Борок, Ярославская обл., Некоузскийр-н Поступила в редакцию 19.12.2013 г.
Приведены сведения о таксономическом составе хирономид р. Колва и ее притоков (Печорский бассейн) в условиях нефтяного загрязнения. Выявлен 121 вид и форма из 5 подсемейств. Наибольшее число видов и личиночных форм характерно для подсемейств Chironominae (57) и Orthocladiinae (43). Прослежены многолетние качественные и количественные изменения личинок хирономид в составе зообентоса в связи с нефтяным загрязнением. Показано, что видовое разнообразие и численность хирономид возрастают при умеренном нефтяном загрязнении и уменьшаются при сильном. Установлена мозаичность распределения фауны хирономид в водотоках.
Ключевые слова: хирономиды, видовой состав, реки, бассейн р. Печоры, нефтяное загрязнение. DOI: 10.7868/S0320965215030109
ВВЕДЕНИЕ
В Усинском районе Республики Коми расположены крупные нефтепромыслы, с которых нефть транспортируют в Центральную Россию. Продолжительные сроки эксплуатации нефтепроводов, а также суровые природно-климатические условия региона приводят к нарушениям их целостности и утечке нефти. Нефть и продукты ее переработки относятся к широко распространенным загрязнителям водных экосистем республики. Нефтяные загрязнения аккумулируются в донных отложениях и имеют длительный эффект воздействия [4]. Для загрязненных грунтов характерна бедность видового состава донных беспозвоночных при высокой численности и биомассе выносливых к загрязнению форм, при сильном хроническом загрязнении наблюдается угнетение всего сообщества, включая устойчивые формы [3, 12].
Хирономиды наряду с другими бентосными организмами непосредственно контактируют с донным субстратом и чувствительны к любым его изменениям, поэтому их широко используют для мониторинга водных экосистем и оценки качества вод [5, 7, 8, 26, 27, 32].
С 1994 г. Институт биологии Коми научного центра Уральского отделения РАН начал работы по изучению влияния нефтяных загрязнений на разные компоненты водных экосистем, в том числе на зообентос. Результаты исследований опубликованы в работах [6, 9, 18—20]. Однако ви-
довой состав водных стадий хирономид в последние годы исследований (2005 и 2007) не определяли, также не анализировали изменение фауны хи-рономид за длительный промежуток времени.
Цель работы — установить видовой состав личинок и куколок хирономид, выявить особенности их фауны в водотоках, загрязненных нефтепродуктами, и сравнить современную фауну с существовавшей до промышленного освоения региона.
МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
Река Колва — наиболее крупный правый приток р. Уса (бассейн р. Печоры) длиной 564 км, впадает в р. Уса на расстоянии 24 км от устья. Река берет начало на южных склонах Большеземельской гряды и течет преимущественно с севера на юг, пересекая две природно-климатические зоны — тундру и тайгу. На всем протяжении р. Колва имеет равнинный характер, средние меженные скорости течения 0.3—0.7 м/с. Глубина на перекатах 0.3—1.3 м, на плесах — <4 м. Донные отложения представлены песками или галькой с разной степенью заиления. С 1988 г. река загрязняется нефтепродуктами, поступающими на водосбор в результате многочисленных утечек на нефтепроводе, который тянется вдоль левого берега реки на расстоянии 1.5—2 км от русла, пересекая устья многочисленных малых притоков (рис. 1). Осе-
Рис. 1. Карта-схема района исследования с местами отбора проб зообентоса: 1 — нефтепровод, 2 — пункты отбора проб.
нью 1994 г. произошла серия крупных аварий на нефтепроводе "Возей-Головные сооружения", в результате которых на водосбор вылилось ~120 тыс. т нефтепродуктов [1]. Содержание нефтепродуктов в толще воды в 1995—2000 гг. составляло 0.6—33.2 ПДК для рыбохозяйственных целей. В притоках, берущих начало из болот и тундровых озер, содержание нефтепродуктов в зоне аварии превышало ПДК в 0.8—59.2 раза [1]. В 1995 г. во всех обследованных ручьях нефть присутствовала на дне в виде сгустков, на поверхности воды наблюдали пленку, были загрязнены бе-
рега и прибрежная растительность. После аварии предприняты меры по ликвидации ее последствий: локализация мест разлива, установка бо-новых заграждений, сбор нефтепродуктов, строительство гидрозатворов на малых реках, биологическая рекультивация земель. По данным АО "Коминефть" в 1997, 1998, 2000 гг. в р. Колва наблюдали повышенные концентрации нефтепродуктов, взвешенных веществ, Fe и Си [1]. Содержание нефтепродуктов увеличивалось весной с наступлением паводка и в июле при повышении температуры, что способствовало текучести нефти.
Пробы зообентоса отбирали в магистральном русле р. Колва на 80-километровом участке от устья по нескольким створам, а также в устьях левобережных притоков в июле 1995—1998, 2000, 2005 и 2007 гг. (рис. 1). Зона аварийного разлива
1994 г. располагалась от руч. Пальник-шор (78 км от устья реки) и ниже. В 2005 г. дополнительно исследовали зообентос одного озера из системы Щучьих озер. Озеро Щучье — термокарстовое, из него вытекает ручей, впадающий в р. Колва. В результате многочисленных аварийных разливов донные отложения озера в различной степени загрязнены нефтепродуктами. В 2004 и 2005 гг. проводили комплексную очистку озера от нефти. На каждом створе водотоков отбирали по три пробы: с правого и левого берегов и медиали реки, в озере — в прибрежье и середине. На мягких грунтах использовали дночерпатель Петерсена с площадью захвата 40 см2, на твердых (валунных, гравийных и галечных) — скребок с длиной лезвия 30 см. Пробы промывали через капроновое сито с ячеей 230 мкм и фиксировали 4%-ным формалином.
Видовой состав хирономид определен из 75 проб зообентоса, отобранных в 1995, 1997, 2005 и 2007 гг. на восьми участках русла р. Колва, в устьях девяти основных ее притоков и на оз. Щучье. Специальных сборов личинок, куколок и имаго комаров-звонцов не проводили. Хирономиды из сборов
1995 и 1997 гг. определены Я.С. Кузьминой при консультации А.И. Шиловой и Н.И. Зеленцова. Для видовой идентификации личинок и куколок хирономид авторы использовали определители [10, 13-15, 22, 23, 25, 28, 34, 35].
Сходство видового состава хирономид исследовали методом одиночного присоединения иерархического кластерного анализа с использованием пакета программ Statistica 6.0.
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
Видовой состав. Из проб зообентоса 1995 и 1997 гг. идентифицировано 67 видов и форм из 5 подсемейств: в русле реки — 65, в притоках — 22 вида (см. таблицу). В зависимости от типа грунта виды распределялись следующим образом [30]. На песчаных грунтах встречены 24 вида и формы, большинство из них (62.5%) принадлежало подсем. Chironominae. Однако наиболее многочисленными были виды подсем. Orthocladiinae (Paracladius inaequalis и Nanocladius bicolor). На ва-лунно-галечных грунтах обнаружен 21 вид, из них 12 из подсем. Chironominae. Здесь доминировали представители рода Cladotanytarsus, виды Paracla-dopelma camptolabis и Parakiefferiella bathophyla. В устьевом участке реки на песках преобладал Nanocladius bicolor.
В 1995 г. на большинстве створов присутствовал Procladius ferrugineus, причем встречался он
как выше, так и ниже зоны аварии. Распространенным видом в русле также был Parakiefferiella bathophila. Ниже наиболее загрязненных ручьев (Безымянный, Безымянный-1) отмечены Saethe-ria thylus и Robackia demeijerei.
Из проб зообентоса 2005 и 2007 гг. просмотрено 5650 личинок и куколок хирономид, идентифицировано 78 видов и форм: 49 — в русле р. Кол-ва, 58 — в ручьях и 8 — в оз. Щучье.
Число видов на каждом из створов реки варьировало от 7 (в устье) до 22 видов (ниже ручья Пальник-шор). На большинстве участков отмечено 17—18 видов. Наиболее распространенными видами в русле р. Колва на пяти из восьми створов были Orthocladius dentifer, Polypedilum scalae-num, Omisus caledonicus и Cladotanytarsus gr. mancus. Они обнаружены ниже устьев большинства загрязненных притоков и отсутствовали в устье реки. Реже встречались Procladius choreus, Paracladius conversus, Cryptochironomus gr. defectus, Stempel-linella minor и Tanytarsus medius. Эти виды отмечены на четырех участках реки. Каждый из наиболее редких в русле реки 18 видов хирономид встречен только на одном створе. Ниже устьев загрязненных ручьев максимальной численности достигали Paracladius conversus (3885 экз./м2), Chi-ronomus acutiventris (2420 экз./м2), Orthocladius dentifer (2309 экз./м2) и Tanytarsus medius (1510 экз./м2). Выше зоны аварии в русле реки (80 км от устья) наиболее многочисленным был Procladius ferrug-ineus (877 экз./м2).
В каждом из загрязненных нефтью ручьев после аварии в 1995 г. обнаружено от четырех до шести видов комаров-звонцов. По численности доминировали Cricotopus bicinctus с максимальной численностью 1501 экз./м2 и Orthocladius gr. saxilola (500 экз./м2).
В 2005 и 2007 гг. видовой состав хирономид был богаче: в каждом из ручьев зарегистрировано от 14 (руч. Пальник-шор) до 22 видов (руч. Малый Кенью). Наиболее часто (в пяти из девяти ручьев) встречались Orthocladius gr. saxicola, Psectro-cladius limbatellus, Chironomus acutiventris и Polypedilum scalaenum. Виды Paratendipes albimanus и Tanytarsus medius отмечены в четырех ручьях. Каждый из наиболее редких в притоках 36 видов (62 % фауны ручьев) обнаружен только в одном из притоков и с малой численностью, что свидетельствует о мозаичном распределении комаров-звонцов в притоках р. Колва. В 2005 г. наиболее многочисленными в ручьях были Tanytarsus medius (932—1843 экз./м2), Cricotopus triannulatus (1170 экз./м2) и Orthocladius gr. saxicola (1062 экз./м2).
В загрязненном нефтью оз. Щучье на песчано-илистых грунтах с растительным детритом по численности преобл
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.