БИОЛОГИЯ ВНУТРЕННИХ ВОД, 2008, № 3, с. 66-79
УДК 504.064:574.587+574.633
ИНДИКАТОРНАЯ ОЦЕНКА ОРГАНИЗМОВ МАКРОЗООБЕНТОСА
ТЕКУЧИХ ВОД
© 2008 г. Л. В. Головатшк, Т. Д. Зинченко, В. К. Шитиков
Институт экологии Волжского бассейна РАН, 445003 г. Тольятти, ул. Комзина, 10, e-mail: tdz@mail333.com Поступила в редакцию 11.04.2007 г.
Приведены расчетные значения индикаторных валентностей классов качества вод для бентофауны равнинных рек, выполненные с учетом региональных особенностей бассейна Средней и Нижней Волги. Даны списки 450 видов-индикаторов загрязнения с использованием усовершенствованного метода оценки биоиндикационных коэффициентов донных организмов. Результаты расчетов могут быть использованы для интеркалибровки качества поверхностных вод лотических систем.
ВВЕДЕНИЕ
Проблема биоиндикации водных объектов чрезвычайно актуальна в условиях многокомпонентного загрязнения, что требует поиска наиболее информативных методов оценки качества вод. Для анализа их состояния применяют различные методы и индексы, включающие структурные характеристики сообществ зообентоса [2, 10, 14, 15, 19].
Сапробиологический анализ [1, 9, 10, 17, 19, 20, 22] - один из широко используемых методов биоиндикации водоемов и водотоков на территории Российской Федерации и в странах Западной Европы. Однако сапробиологическая оценка состояния поверхностных вод вызывает затруднения в связи с отсутствием региональных списков организмов-индикаторов, а также комплексным характером загрязнения рек [1-5, 13, 16].
Применение компьютерной базы данных и современных методов обработки информации [8] позволило авторам предложить методологический подход к оценке класса качества поверхностных вод [12] на основе биоиндикационных коэффициентов, рассчитанных для видов макро-зообентоса [17]. Список таксонов макрозообен-тоса с указанием индикаторных весов и валентностей для рек бассейна Средней и Нижней Волги приводится впервые.
МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
Исходными данными для расчета индикаторных валентностей видов послужили сборы бентоса на 40 реках (равнинных и предгорных), расположенных в разных географических и ландшафтных зонах, различающихся гидрологическими, гидрохимическими и гидробиологическими характеристиками и уровнем антропогенного воз-
действия [7]. Пробы отобраны на 262 станциях за период с 1987 по 2005 г.
Для каждого участка на всем протяжении реки оценивали класс качества вод (от II (чистые) до VI (очень грязные)) по совокупности гидрохимических и гидробиологических показателей согласно методикам [6, 11]. Воды I класса качества (очень чистые) в изученных водотоках не выявлены. Принято соответствие между классами качества вод и зонами сапробности: классы соответствуют олиго- (о) - поли- (р) сапробным зонам [6]. Список таксонов зообентоса видового и надвидо-вого рангов с указанием величин рассчитанных индикаторных валентностей и весов представлены в таблице.
На основании значений численностей (Лг, экз./м2) и частот встречаемости Д г-го организма макро-зообентоса рассчитаны индикаторные валентности видов (а) для каждого к-го класса качества вод (II-VI классы) по формуле
а{ = 10ЛД/£ЛД; а, Л, Д е [II,..., VI], (1)
к
где = т^т (т1 - встречаемость 1-го вида в к-м классе качества, т - общее число измерений). Приведенное выражение использовал П.А. Цим-динь [4] для выделения по организмам зоопланктона зон сапробности к е [о, р]. В работе [17] обоснована вычислительная тождественность понятий "индикаторная валентность класса качества вод" и "сапробная валентность".
Известно, что значения индикаторных весов ]] устанавливаются с учетом характера распределения сапробных валентностей по зонам [21]. Применительно к классу качества вод предложена методика расчета индикаторных весов [18] по полиномиальной формуле аппроксимации (коэф-
Индикаторные валентности (а) и веса (Т) организмов макрозообентоса в классах качества вод (зонах сапробно-сти) рек бассейна Средней и Нижней Волги
a
Таксон Класс J
II (o) III (ß) IV (a) V (p) VI (p)
Hydrida
Hydra oligactis (Pallas) 1.4 1.4 2.2 - 5.0 1.5
Mollusca
Gastropoda
Anisus sp. - 10.0 - - - 5.0
Bithynia (Bithynia) tentaculata (L.) 1.9 4.6 - 3.2 0.3 1.8
Cincinna (Atropidina) ambigua (West.) - 2.1 - 7.9 - 4.2
C. (Atropidina) depressa (Pfeif.) - - - 10.0 - 5.0
C. (Atropidina) piscinalis (O.F. Müll.) - - 10.0 - - 5.0
C. (Atropidina) pulchella (Studer) 0.1 - 9.9 - - 5.0
Contectiana (Contectiana) contecta (Millet) - - - 10.0 - 5.0
Lymnaea (Stagnicola) palustris (O.F. Müll.) - - 10.0 - - 5.0
L. (Radix) auricularia (L.) - - 10.0 - - 5.0
L. (Peregriana) intermedia Lam. - 0.2 9.8 - - 5.0
L. (Peregriana) peregra (O.F. Müll.) - 10.0 - - - 5.0
L. (Lymnaea) stagnalis (L.) - - 2.2 7.8 - 4.2
L. sp. 0.6 - 0.3 9.1 - 4.7
Planorbis sp. - - 10.0 - - 5.0
Valvata (Valvata) planorbulina Palad. - - 10.0 - - 5.0
V. sp. - 0.2 9.8 - - 5.0
Viviparus viviparus (L.) - 2.7 2.4 4.9 - 2.1
Bivalvia (Lamellibranchia)
Amesoda (Clessinicyclas) scaldiana (Norm.) 0.1 - 9.9 - - 5.0
A. (Cyrenastrum) solida (Norm.) - 6.0 2.0 2.0 - 3.0
Anodonta cygnea (L.) 0.1 4.7 4.3 0.9 - 2.4
A. sp. - 10.0 - - - 5.0
Cingulipisidium fedderseni (West.) - 5.0 - 5.0 - 3.6
C. nitidum (Jen.) 0.7 3.4 4.8 1.1 - 1.7
Colletopterum anatinum (L.) - 2.1 2.4 4.8 0.7 1.6
C. subcirculare (Cless.) - 10.0 - - - 5.0
Dreissena (Pontodreissena) bugensis (Andr.) - 7.2 - - 2.8 4.0
D. (Dreissena) polymorpha Pall. - 2.7 - 3.1 4.2 1.9
Euglesa (Casertiana) acuminate (Cless. in West.) 0.8 2.4 6.6 0.2 - 2.8
E. (Casertiana) casertana (Poli) 2.2 4.7 3.1 - - 2.1
E. (Casertiana) ponderosa (Stelf.) 6.1 1.1 0.4 1.4 1.0 1.7
E. sp. 1.5 4.5 3.4 0.4 0.2 1.5
Europisidium tenuilineatum (Stelf.) - 10.0 - - - 5.0
Henslowiana (Supiniana) conica (Baud.) - 10.0 - - - 5.0
H. dupuiana (Norm.) 1.6 5.9 2.5 - - 2.6
H. henslowana (Shepp.) 0.9 7.3 1.2 0.6 - 2.9
H. ostroumovi (Starob. et Pir.) - 10.0 - - - 5.0
H. suecica (Cless. in West.) 1.9 8.1 - - - 4.3
H. (Supiniana) supina (A. Schm.) - 9.2 0.8 - - 4.9
Musculium (Parvimusculium) creplini (Dunk.) - 3.3 6.7 - - 3.8
a
Таксон Класс J
II (o) III (ß) IV (a) V (p) VI (p)
Neopisidium moitessierianum (Palad.) 1.0 1.1 5.5 1.0 1.4 1.3
N. torquatum (Stelf.) 4.5 5.5 - - - 3.6
N. sp. - 6.2 2.7 0.4 0.7 2.5
Parasphaerium nitidum (Cless.in West.) - - - 10.0 - 5.0
Pisidium (Pisidium) amnicum (O.F. Müll.) 0.2 1.2 8.6 - - 4.4
P. (Pisidium) inflatum (Muehlf.) 0.4 8.9 0.3 0.4 - 4.4
P. sp. 3.9 0.7 0.6 4.8 - 2.1
Pseudeupera subtruncata (Malm) - 10.0 - - - 5.0
Pulchelleuglesa pulchella (Jen.) - 8.7 1.3 - - 4.6
Rivicoliana rivicola (Lam.) 0.2 1.3 4.0 4.2 0.3 1.7
Sphaerium sp. - 8.6 - - 1.4 4.5
Tumidiana tumida (Philips.) - 4.6 3.1 1.5 0.8 1.6
Unio longirostris Rossm. - - 10.0 - - 5.0
U. pictorum (L.) - 7.2 1.3 1.5 - 3.2
U. sp. 0.2 9.2 0.6 - - 4.8
Oligochaeta
Aulodrilus sp. - 0.1 0.2 9.7 - 5.0
Dero digitata (O.F. Müll.) - - 10.0 - - 5.0
Eiseniella tetraedra (Sav.) - - 10.0 - - 5.0
Enchytraeus sp. - 1.2 8.8 - - 4.6
Isochaetides michaelseni (Last.) 5.3 1.6 2.5 0.6 - 1.8
Limnodrilus claparedeanus Ratz. - 1.1 0.7 6.8 1.4 2.5
L. hoffmeisteri Clap. - 0.4 5.3 3.7 0.6 5.3
L. profundicola (Verr.) - 0.5 3.6 4.7 1.2 1.9
L. udekemianus Clap. - 0.5 3.3 5.1 1.1 2.0
L. sp. - 0.5 6.4 2.4 0.7 2.5
Lumbriculus variegates (O.F. Müll.) - 6.0 4.0 - - 3.7
Nais communis Pig. - 0.2 1.0 2.3 6.5 2.6
N. sp. - 10.0 - - - 5.0
Ophidonais serpentine (O.F. Müll.) - - 10.0 - - 5.0
Potamothrix moldaviensis Vejd. et Mraz. - 1.9 6.7 0.9 0.5 2.5
P. hammoniensis (Mich.) - 2.3 4.5 2.3 0.9 1.4
Psammoryctides barbatus (Grube) - 0.8 3.5 5.7 - 2.8
Stylaria lacustris (L.) 0.1 0.3 0.3 - 9.3 4.8
Tubifex newaensis (Mich.) 0.8 6.4 2.3 0.5 - 2.5
T. tubifex (O.F. Müll.) - 0.3 8.0 0.7 1.0 3.6
Uncinais uncinata (Oerst.) - 5.2 4.1 0.3 0.4 2.5
Polychaeta
Hypania invalida (Grube) - - 5.0 5.0 - 3.6
Hirudinea
Caspiobdella fadejewi (Epstein) - 10.0 - - - 5.0
Cystobranchus mammillatus (Malm) 10.0 - - - - 5.0
Erpobdella lineate (O.F. Müll.) - - 10.0 - - 5.0
E. nigricollis (Brandes) 2.0 8.0 - - - 4.3
E. octoculata (L.) 9.2 0.2 0.6 - - 4.7
Таблица. Продолжение
a
Таксон Класс J
II (o) III (ß) IV (a) V (p) VI (p)
E. sp. 2.3 1.4 6.3 - - 2.7
Glossiphonia complanata (L.) 0.4 2.3 5.8 1.5 - 2.1
G. concolor (Apathy) 1.1 8.9 - - - 4.7
Hemiclepsis marginata (O.F. Müll.) - - 10.0 - - 5.0
Helobdella stagnalis (L.) 0.3 1.0 4.1 1.0 3.6 1.3
H. sp. - - 10.0 - - 5.0
Piscicola geometra (L.) 0.7 1.2 2.8 3.0 2.3 0.8
Hydrachnidia
Arrenurus bruzelii Koen. 10.0 - - - - 5.0
Atractides nodipalpis constrictus Sok. 10.0 - - - - 5.0
Eilais undulosa Koen. 10.0 - - - - 5.0
Forelia variegator Müll. - 8.2 1.8 - - 4.4
Hydrachna skorikowi Piers. 5.0 5.0 - - - 3.6
Hygrobates calliger Piers. 5.0 5.0 - - - 3.6
H. fluviatilis Strom 5.0 5.0 - - - 3.6
H. nigromaculatus Lebert 1.8 8.2 - - - 4.4
Lebertia fimbriata Thor 5.0 5.0 - - - 3.6
L. inaequalis Thor 5.0 5.0 - - - 3.6
L. porosa Thor 1.8 8.2 - - - 4.4
L. rivulorum Viets 5.0 5.0 - - - 3.6
Limnesia maculate (Müll.) - 5.0 5.0 - - 3.6
L. fulgida Koch - 5.0 5.0 - - 3.6
Piona coccinea (Koch) - 8.2 1.8 - - 4.4
Sperchon clupeifer Piers. 10.0 - - - - 5.0
S. compactils discrepans Viets 10.0 - - - - 5.0
S. sp. 5.0 5.0 - - - 3.6
Crustacea
Asellus aquaticus L. 0.1 7.1 1.6 - 1.2 3.0
Astacus astacus astacus (L.) - 10.0 - - - 5.0
A. leptodactylus lept. Esch. - - - - 10.0 5.0
Cyzicus tetracerus (Kryn.) - - 10.0 - - 5.0
Dikerogammarus caspius (Pall.) - 10.0 - - - 5.0
D. haemobaphes (Eichw.) 1.0 8.9 - - 0.1 4.7
Jaera sarsi Valk. - - - 10.0 - 5.0
Niphargoides (Pontogammarus) obesus (Sars) - 10.0 - - - 5.0
N. (Pontogammarus) robustoides (Grimm) - - 10.0 - - 5.0
N. sp. - - 10.0 - - 5.0
Paramysis intermedia Czern. - 10.0 - - - 5.0
Pterocuma pectinata Sow. - 2.0 8.0 - - 4.3
Schizorhynchus bilamellatus Sars - 10.0 - - - 5.0
Odonata
Calopteryx splendens (Har.) - 10.0 - - - 5.0
Coenagrion puella (L.) - - - 10.0 - 5.0
C. sp. - -
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.