БИОЛОГИЯ ВНУТРЕННИХ ВОД, 2008, № 1, с. 89-98
УДК 574.587(282.2):591+574.586(282.2)
ИССЛЕДОВАНИЕ ЗООПЕРИФИТОНА И ЗООБЕНТОСА МАЛОЙ РЕКИ
© 2008 г. И. А. Скальская,
Институт биологии внутренних вод им. И.Д. Папанина РАН, 152742 пос. Борок, Ярославская обл., Некоузский р-н, e-mail: skalskaya@ibiw.yaroslavl.ru
Поступила в редакцию 17.10.2005 г.
Выявлены особенности структуры зооперифитона и зообентоса малой реки. В условиях максимального сближения пространственных ниш эти группировки беспозвоночных сохраняют таксономическую и экологическую разнородность. Различия в таксономической структуре зооперифитона и зообентоса наиболее ярко проявляются в представленности двукрылых, олигохет и моллюсков. В перифитоне доминируют личинки хирономид (ортокладиины, хирономины и танитарзины), олиго-хеты сем. Naididae и моллюски сем. Limnaeidae, в бентосе - личинки хирономид (хирономины и та-ниродины), олигохеты сем. Tubificidae и моллюски сем. Pisidiidae. Донные беспозвоночные в среднем значительно крупнее организмов-обрастателей. При близких значениях численности биомасса бентоса на порядок выше, чем перифитона. Ранжировка по средней биомассе зооперифитона и зообентоса выявила общего лидера - подвижного крупного хищника, пиявки Erpobdella octoculata (Linnaeus). Антропогенное и зоогенное (бобры) воздействия на гидробионтов реки сопоставимы.
А. И. Баканов, Б. А. Флеров
ВВЕДЕНИЕ
Население водоемов состоит из нескольких экологических групп, к числу которых относятся бентос и перифитон. Их роль особенно важна в очень малых реках, поскольку планктон здесь относительно беден. Изучение бентоса и перифитона из-за методических особенностей, как правило, выполняется разными исследователями независимо, в результате чего полученные данные трудно сопоставимы. Перифитон и бентос занимают разные пространственные ниши, однако имеют сходство по ряду характеристик и иногда невозможно провести между ними четкую границу [17]. Представляет интерес их совместное изучение в сравнительном аспекте, позволяющем выявить общие и специфические закономерности состава, структуры и функционирования.
Цель работы - сравнительный анализ основных структурных характеристик зооперифитона и зообентоса р. Латка при одновременном исследовании этих сообществ.
МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
Река Латка, протяженностью ~12 км - левый приток Волжского плеса Рыбинского водохранилища. Большую часть года она имеет ширину от 3 до 15 м, скорость течения 0.2-0.3 м/с, прозрачность воды колеблется от 5-20 см в паводок до 2 м в межень [13]. В меженный период река представляет медленно текущий водоток с шириной русла <5-6 м. В верхнем течении максимальные глубины редко превышают 0.6 м, в засушливые годы появляются пересыхающие участки. В среднем и нижнем течениях в летнюю межень глуби-
ны местами достигали 1.5 м. В бассейне реки находится 20 деревень, причем 10 наиболее крупных из них расположены на берегах реки. Наиболее сильное воздействие на экосистему реки оказывают стоки сыроваренного завода, поступающие в водоток.
Гидробиологический материал собирали в течение июня-октября 2003 г. на 3-7 станциях. Схема расположения станций опубликована ранее [10]. Глубина станций в межень 15-120 см, скорость течения - от 0 до 15-20 см/с. Эти характеристики возрастали в половодье и после дождей. Характер грунта и степень зарастания обследованных участков существенно различались (табл. 1), что свидетельствует о высоком разнообразии биотопов. Пробы перифитона отбирали с искусственных субстратов на станциях 3, 4 и 7. Использовали деревянные брусья размером 4 х 6 х 150 см. Весной их забивали в грунт по 8 шт. на каждую станцию. Отбор проб проводили 1-2 раза в месяц. На каждой станции извлекали по одному бруску, пилой отделяли фрагменты с придонных горизонтов длиной 15 см, помещали их в сосуд с водой, затем кисточкой и скальпелем снимали с них беспозвоночных, осадок профильтровывали через сачок с ситом из газа № 76 и переносили в банку с фиксатором (6%-ным формалином или 70°-ным спиртом). Обросшую площадь каждого фрагмента измеряли для последующих расчетов численности и биомассы беспозвоночных на 1 м2. Дальнейшую обработку материалов проводили по общепринятым методикам.
В июне и июле пробы бентоса собирали на семи станциях, затем в оставшиеся пять сроков наблюдений - на четырех (№ 3-5 и 7). В качестве
Таблица 1. Основные характеристики гидробиологических станций р. Латка в межень
Номер станции Местоположение Глубина, см Грунт,заросли Скорость течения, см/с Примечание
1 Вблизи истока реки 50 Размытая глина, у берегов заросли двукисточника-канареечника 0-0.5 Ниже болота
2 У с. Лацкое 90 Глина, песок и галька, остатки макрофитов 0.5
3 Выше сыроваренного завода (фоновая) 15 Заиленный песок с кусками древесины и редкие валуны 0-0.5 По берегам лес
4 Бобровый пруд выше сыроваренного завода 90 Сверху серый ил, под ним -черный, сплошные заросли кубышки желтой с отмершими растениями на дне 0-0.5 То же
5 Ниже сыроваренного завода 45 Черный ил 0-0.5 Вода мутная, с запахом, на поверхности пленки
6 Бобровый пруд у мо- 120 Серый ил на почве с крупным Выше плотины 0-0.5, Периодически по-
ста около д. Заломы детритом ниже плотины 15-20 является ряска
7 У д. Чурилово 30 Заиленный песок и камни 15-20 По берегам пастбища
орудия сбора бентоса использовали пневматический штанговый дночерпатель Мордухай-Бол-товского с площадью захвата 50 см2, на каждой станции проводили две выемки грунта, объединяя их в одну пробу (площадь 0.01 м2). Содержимое промывали через сито из мельничного газа № 21 и фиксировали 10%-ным формалином. Материал разбирали в лабораторных условиях с использованием лупы двукратного увеличения, т.е. учитывали в основном организмы макрозообентоса.
Зооперифитон и зообентос характеризовали следующими показателями: N - численность, В -биомасса, 5 - число видов, Н - видовое разнообразие по Шеннону, рассчитываемое по численности, Е - выравненность по Пиелу, X - доминирование по Симпсону [12]. Для бентоса дополнительно использовали: КИСС - комбинированный индекс состояния сообщества, КИЗ - комбинированный индекс загрязнения [2], ИБ - хирономидный индекс Балушкиной [3].
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
В зооперифитоне на искусственных субстратах обнаружено > 70 таксонов мейо- и макробеспозвоночных: личинки хирономид (30), моллюски (9), олигохеты и нематоды (по 7), личинки ручейников (5), личинки поденок и ракообразные (по 3), прочие (8). Число таксонов было минимальным (26) на ст. 3 и максимальным (49) на ст. 7. Такая же тенденция сохранялась по среднему числу видов в пробе и по величине индекса видового разнообразия Шеннона (табл. 2). Показатели вы-равненности на ст. 4 и 7 колебались в пределах 0.66-0.96, минимальное значение (0.53) наблюда-
лось на ст. 3 в середине июля. Индекс доминирования Симпсона на всех станциях заметно снижался от лета к осени и достигал минимального значения (0.11) на ст. 7.
Максимальная средняя численность зоопери-фитона (6400 экз./м2) отмечена на ст. 7, минимальная (430 экз./м2) - на ст. 4. Средняя биомасса (2.9 г/м2) была наибольшей на последней станции, ее колебания здесь наиболее заметны (рис. 1). Выявленные таксоны вносили различный вклад в показатели обилия зооперифитона. По численности ярко выражено доминирование наиболее способных к расселению молодых (I и II возраста) личинок хирономид (30.7% численности зооперифитона) (рис. 2а). За ними следовали личинки ручейника Lipe phaeopa (Stephens) и нематода Tri-dentulus floreanae (Equalem, Coomans). Среди остальных наиболее значимых таксонов преобладали личинки хирономид разных видов. Ранжирование по биомассе зооперифитона показало иную картину (рис. 26). Наибольший вклад вносили виды с крупными индивидуальными размерами - пиявки, личинки ручейников, моллюски, водяной ослик и др., хотя большинство из них не входило в число лидеров по численности. К ним принадлежала пиявка Erpobdella octoculata (28.6% общей биомассы), за ней следовали личинки ручейника Anabolia soror (McLachlan), моллюски Anisus sp. и Acroloxus lacustris (Linnaeus). Последние три таксона вместе давали 22.2% всей биомассы. Среди хирономид лидировали личинки Paratanytarsus confusus Palmen, Cricotopus gr. bicinctus (Meigen) и Dicroten-dipes nervosus (Staeger) (всего 6.0%).
Изменения величин наиболее значимых показателей состояния сообществ зооперифитона на
Таблица 2. Основные показатели зооперифитона р. Латка в 2003 г.
Номер станции; Численность, Биомасса, Число H, E X
дата наблюдений экз./м2 г/м2 видов бит/экз.
3; 3.УП 100 0.5 2 0.92 0.92 0.56
17.VII 800 0.4 3 1.06 0.53 0.64
5.VIII 150 0.01 3 1.58 1.00 0.33
21. VIII 90 0.002 1 0 0 0
11.IX 2300 0.1 8 2.27 0.72 0.31
7.Х 4300 0.7 13 2.67 0.70 0.23
Средние 1290 0.3 5 1.38 0.57 0.35
4; 3.УП 500 8.8 6 2.35 0.84 0.26
17.VII 80 0.02 2 0.92 0.92 0.56
5. VIII 370 1.7 6 2.22 0.86 0.27
21. VIII 200 0.02 4 1.92 0.96 0.28
11.IX 1000 3.9 13 3.15 0.85 0.17
Средние 430 2.9 6 2.11 0.89 0.31
7; 3УП 160 0.05 3 1.92 0.96 0.28
17.VII 1400 0.7 14 2.87 0.76 0.21
5. VIII 7300 2.8 19 3.14 0.73 0.20
21. VIII 8300 3.0 24 3.05 0.66 0.20
11.IX 6800 2.7 25 3.46 0.75 0.16
7.Х 15900 2.0 25 3.64 0.76 0.11
Средние 6640 1.87 18 3.01 0.77 0.19
исследованных участках соответствуют каскадному принципу: численность, биомасса, число видов в пробе и индекс видового разнообразия Шеннона увеличиваются от верховьев (ст. 3) к низовьям (ст. 7).
В 2003 г. в зоне прямого воздействия стоков сыроваренного завода исследования зооперифитона не проводили. Однако в 1996 г. материал собирали на загрязненных участках. По сравнению с другими участками реки здесь отмечалось снижение видового разнообразия беспозвоночных и формирование специфического техногенного зооценоза с доминированием нематод Tobrilus helveticus (Hofmänner), Monhystera stagnalis Bastian и Dorylai-mus stagnalis Dujardin (90.9% общей численности). Ниже по течению по мере удаления от зоны наибольшего загрязнения это сообщество сменялось другим, с иными лидерами. На искусственных субстратах при 1.5-месячной экспозиции численность беспозвоночных достигала 24.6 тыс. эк
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.