ЭКОЛОГИЯ, 2004, № 5, с. 358-365
УДК 574.583
РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ЗООПЛАНКТОНА ПО ПРОДОЛЬНОМУ ПРОФИЛЮ ДВУХ НАРУШЕННЫХ МАЛЫХ РЕК БАССЕЙНА ВЕРХНЕЙ ВОЛГИ
© 2004 г. А. В. Крылов
Институт биологии внутренних вод им. И.Д. Папанина РАН 152742 Ярославская обл., Некоузскийрайон, п. Борок Поступила в редакцию 07.02.2003 г.
Количественное обилие и трофическая структура зоопланктона по продольному профилю двух типичных малых рек Ярославского Поволжья определяются антропогенными и зоогенными факторами. При влиянии этих факторов распределение зоопланктона описывается концепцией динамики пятен. Максимальное количественное обилие зоопланктона наблюдается в мелиорированных верховьях реки и бобровых прудах.
Ключевые слова: зоопланктон, количественное обилие, трофическая структура, речной континуум, динамика пятен.
Среди современных взглядов на организацию и распределение сообществ в реках наибольшую известность получили концепции, базирующиеся на двух противоположных, но объединенных в единое целое началах - континуальности и дискретности явлений (Богатов, 1994; Vannote et al., 1980; Pringle et al, 1988; Townsend, 1989).
Цель настоящей работы - анализ закономерностей распределения зоопланктона по продольному профилю типичных для Ярославского Поволжья малых рек.
МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ
Материал собирали в периоды открытой воды (с мая по октябрь) на малых реках Ильди и Латке. Участки течения выделяли по величине соотношения расстояния от истока до станции отбора проб (0 к общей длине реки (L). Участки с величинами соотношения 1/L <0.33 относили к верхнему, от 0.33 до 0.66 - к среднему, от 0.66 до 1.0 - к нижнему течению. Проба с одного участка течения состояла из двух-трех субпроб, собранных соответственно на двух-трех станциях протяженностью в среднем 20 м. На каждой станции 5-литровым ведром с поверхности проводили интегральный сбор материала с наиболее характерных биотопов (быстротекущие, медленнотекущие, зарастающие, открытые, на рипали и медиали).
Через планктонную сеть с размером ячеи 0.064 мм процеживали от 40 до 100 л воды с последующей фиксацией 4%-ным раствором формалина. Камеральную обработку проводили согласно принятой в гидробиологии методике (Методика изучения биогеоценозов..., 1975). Проанализированы 82 интегральные пробы, со-
бранные в 1992, 2000-2001 гг. на р. Ильдь, и 123 интегральные пробы, собранные на р. Латке в 1999-2001 гг.
Зоопланктон оценивали по качественному составу, числу видов, численности, биомассе, соотношению таксономических и экологических групп, выделенных на основе анализа способов питания и передвижения в пространстве (Чуйков, 1981), индексам Шеннона. Параллельно измеряли скорость течения, температуру, содержание кислорода, биохимическое потребление кислорода (БПК5), перманганатную окисляемость (ПО). Уровни достоверности и коэффициенты корреляции рассчитывались для Р < 0.05.
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
Река Ильдь - типичный для Ярославского Поволжья водоток категории "самый малый"-"сред-немалый". Общая длина реки - 46 км. В ходе мелиоративных мероприятий в 60-70 гг. прошлого столетия ее верховья были преобразованы, благодаря чему в конце весны на самых верхних биотопах река представляет собой цепь бочагов, затопивших часть наземной растительности. Бочаги связаны между собой узкими малопроточными участками. В ее среднем течении происходит периодический (до 3-4 раз в год) сброс стоков сыродельного завода.
Весной регистрировали увеличение скорости течения, температуры, содержания кислорода и БПК5 от верхнего к нижнему течению (табл. 1). Максимальное число видов в зоопланктоне наблюдалось в верхнем течении, минимальное - в нижнем (табл. 2), что определялось высоким содержанием органических и минеральных веществ
РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ЗООПЛАНКТОНА ПО ПРОДОЛЬНОМУ ПРОФИЛЮ Таблица 1. Средние величины физико-химических параметров воды исследованных рек
Участок р. Ильдь
Участок р. Латки
верхний средний нижний верхний средний нижний
Весна
Температура,°С 10.2 13.5 13.0 9.7 12.3 11.7
Скорость течения, м/с 0.02 0.09 0.10 0.02 0.03 0.14
02, мг/л 8.3 9.4 11.5 11.8 9.4 7.1
02, % 73.5 90.5 110 44.0 87.6 66.0
ПО, мг 02/л 22.8 15.0 10.7 12.4 7.5 9.1
ХПК, мг 02/л 49.6 39.9 35.5 25.8 20.0 16.9
БПК5, мг 02/л 1.3 2.1 4.2 2.51 3.80 1.72
Лето
Температура, °С 16.8 15.7 17.7 13.7 15.1 15.9
Скорость течения, м/с 0.009 0.06 0.09 0.0014 0.015 0.035
02, мг/л 3.6 5.7 7.2 4.1 5.39 4.66
02, % 36.8 58.3 87.6 38.5 53.1 47.0
ПО, мг 02/л 29.5 15.5 11.8 15.1 33.1 8.24
ХПК, мг 02/л 77.3 33.7 25.6 36.3 69.1 23.2
БПК5, мг 02/л 9.2 1.4 1.1 3.45 25.6 2.57
Осень
Температура, °С 6.7 6.8 6.4 5.5 5.9 6.4
Скорость течения, м/с 0.001 0.01 0.15 0.004 0.04 0.09
02, мг/л 6.1 5.1 9.5 4.1 5.8 5.3
02, % 50.2 41.7 76.5 33.3 46.0 43.0
ПО, мг 02/л 14.5 7.6 5.2 10.3 13.7 13.5
ХПК, мг 02/л 34.7 20.7 8.5 34.3 32.5 25.8
БПК5, мг 02/л 16.2 2.2 1.2 8.1 12.6 4.6
(R = 0.96). На менее проточном участке верхнего течения преобладали кладоцеры, на среднем и нижнем, при увеличении скоростей течения, возрастало разнообразие веслоногих (см. табл. 3).
По численности доминировал зоопланктон нижнего участка течения, на верхнем и среднем участках плотность организмов снижалась в 3.1 и 4.7 раза (см. табл. 2). Основу численности в верхнем течении составляли ракообразные, доминировали науплиусы Cyclopoida, Alona rectangula Sars, Trichotria truncata (Whitelegge), Ceriodaphnia reticulata (Jurine), в среднем и нижнем течении наибольшего обилия достигали коловратки за счет родов Euchlanis, Synchaeta, Keratella. Обилие таксономических групп зависело от абиотических параметров воды: численность коловраток определялась количеством органических и минеральных веществ и скоростью течения (R = 0.91), веслоногих - количеством органических и минеральных веществ и температурой воды (R = 0.91; R = = -0.91 соответственно), ветвистоусых - скоростью течения (R = - 0.98).
Наибольшая биомасса зоопланктона обнаружена в верхнем течении, в то время как в среднем и нижнем она сокращалась в 5.5 и 3.2 раза (см. табл. 2). Максимального обилия по биомассе на верхнем участке достигали Cladocera, доминировали Chydorus sphaericus (O.F. Müller), Macro-cyclops albidus (Jurine), C. reticulata, Polyphemus pediculus (L.). В среднем течении вклад всех таксономических групп в биомассу сообществ был примерно одинаковым. Среди доминантов отмечались P. pediculus, C. reticulata, Euchlanis dilatata, Eucyclops serrulatus, копеподиты циклопов. На участке нижнего течения основу биомассы составляли коловратки за счет доминирования Euchlanis dilatata Ehrenberg, Keratella quadrat a (Müller). Биомасса коловраток определялась количеством легкоокисляющихся органических веществ (R = 0.93), веслоногих - температурой воды (R = - 0.95), ветвистоусых - количеством органических и минеральных веществ (R = 0.91).
Максимальные величины индексов Шеннона, свидетельствующие о выравненное™ зоопланк-
Таблица 2. Количественное обилие и соотношение таксономических филю исследованных рек
групп зоопланктона по продольному про-
Участок р. Ильдь Участок р. Латки
Сезон Группа
верхний средний нижний верхний средний нижний
Число видов
Весна Rotatoria 4 ± 1.5 4 ± 0.9 5 ± 1.5 2 ± 0.9 3 ± 1.6 2 ± 1.1
Copepodа 3 ± 0.4 1 ± 0.3 1 ± 0.5 4 ± 1.4 2 ± 1.5 2 ± 1.8
Cladocera 8 ± 2.1 3 ± 1.6 0 ± 0.0 6 ± 2.1 1 ± 0.7 1 ± 0.8
Всего 15 ± 3.9 8 ± 2.4 6.0 ± 3.3 12 ± 2.1 6 ± 1.6 5 ± 2.2
Лето Rotatoria 3 ± 0.8 3 ± 1.1 3 ± 1.2 3 ± 1.1 3 ± 0.9 2 ± 0.8
Copepoda 2 ± 0.9 2 ± 0.8 1 ± 0.8 3 ± 0.6 2 ± 0.7 2 ± 1.3
Cladocera 6 ± 1.3 2 ± 1.0 4 ± 1.1 5 ± 1.8 3 ± 0.4 2 ± 0.5
Всего 11 ± 2.3 8 ± 2.5 8 ± 2.9 11 ± 2.7 8 ± 3.1 6 ± 3.5
Осень Rotatoria 4 ± 1.2 4 ± 1.0 2 ± 0.5 2 ± 0.8 3 ± 1.1 2 ± 1.3
Copepoda 2 ± 1.5 2 ± 1.1 1 ± 0.0 2 ± 0.6 2 ± 0.8 2 ± 1.0
Cladocera 4 ± 1 1 ± 0.8 3 ± 1.1 2 ± 1.1 1 ± 0.7 2 ± 0.9
Всего 10 ± 2.1 7 ± 1.4 6 ± 1.9 6 ± 2.2 6 ± 2.9 6 ± 2.2
Численность, %
Весна Rotatoria 16.2 ± 9.3 78.1 ± 11.2 98.6 ± 4.9 10.6 ± 5.1 26.9 ± 6.3 7.1 ± 4.8
Copepoda 44.1 ± 6.1 22.1 ± 14.3 1.1 ± 2.2 58 ± 18.3 69.3 ± 10.2 89.1 ± 22.1
Cladocera 43.2 ± 15.5 4.2 ± 3.1 0 ± 0.0 33.5 ± 12.1 5.5 ± 4.9 4.8 ± 5.2
Всего, тыс.экз./м3 9.9 ± 5.2 6.6 ± 3.9 31.1 ± 8.9 16.5 ± 10.3 2.2 ± 2.1 2.9 ± 1.8
Лето Rotatoria 12.4 ± 9.1 27.5 ± 11.6 42.1 ± 14.3 4.5 ± 3.8 10.1 ± 5.8 6.3 ± 3.8
Copepoda 63.2 ± 15.3 68.4 ± 19.3 39.2 ± 12.5 58.4 ± 19.7 71.2 ± 20.2 64.8 ± 14.3
Cladocera 26.1 ± 7.6 5.2 ± 5.1 21.4 ± 10.2 37.6 ± 8.3 20.9 ± 6.5 30.2 ± 6.8
Всего, тыс.экз./м3 367.8 ± 102.5 1.9 ± 8.0 0.7 ± 0.7 125.6 ± 99.6 4.5 ± 4.6 29.9 ± 18.2
Осень Rotatoria 40 ± 12.3 55.1 ± 16.5 25.5 ± 8.1 23.1 ± 5.2 33.6 ± 3.6 18.5 ± 8.1
Copepoda 55.2 ± 7.4 42.1 ± 5.2 23.2 ± 7.8 58.6 ± 12.5 52.4 ± 10.5 53.4 ± 11.3
Cladocera 5.3 ± 6.3 4.5 ± 5.1 52.6 ± 12.2 18.8 ± 4.1 14.2 ± 3.2 29.1 ± 2.5
Всего, тыс.экз./м3 11.6 ± 6.4 0.4 ± 0.6 0.2 ± 0.3 1.7 ± 0.6 1.0 ± 0.6 2.6 ± 0.7
Биомасса, %
Весна Rotatoria 1.9 ± 1.2 33.8 ± 13.2 95.7 ± 7.1 0.1 ± 0.1 5 ± 2.1 3.8 ± 2.3
Copepoda 33.7 ± 9.3 35.2 ± 8.5 3.8 ± 5.1 52.1 ± 15.3 83.6 ± 33.2 92.6 ± 26.1
Cladocera 65.6 ± 10.4 34.2 ± 16.8 0 ± 0.0 49 ± 19.6 12.5 ± 10.2 4 ± 2.4
Всего, г/м3 0.15 ± 0.1 0.03 ± 0.01 0.04 ± 0.02 0.4 ± 0.2 0.023 ± 0.021 0.033 ± 0.026
Лето Rotatoria 8.4 ± 4.4 5.4 ± 3.1 10.5 ± 5.2 0.2 ± 0.8 1.5 ± 1.2 1 ± 0.9
Copepoda 62.1 ± 15.6 80.3 ± 20.3 43.6 ± 13.2 36.6 ± 4.4 48.8 ± 7.1 31.5 ± 3.8
Cladocera 35.6 ± 8.7 15.1 ± 9.6 47.2 ± 10.2 65.1 ± 10.4 50.1 ± 4.2 66.2 ± 11.3
Всего, г/м3 2.3 ± 2.0 0.03 ± 0.03 0.005 ± 0.007 29.9 ± 28.6 0.4 ± 0.3 10.3 ± 8.2
Осень Rotatoria 4.9 ± 1.3 5.2 ± 2.1 5.5 ± 2.9 1.4 ± 2.1 12.5 ± 4.7 2.5 ± 1.6
Copepoda 71.5 ± 13.5 82.4 ± 15.2 29.4 ± 5.9 53.6 ± 5.1 52 ± 6.2 49.2 ± 3.8
Cladocera% 22.6 ± 16.6 9.8 ± 8.1 66.8 ± 6.4 43.5 ± 3.9 36.5 ± 1.1 49.2 ± 2.9
Всего, г/м3 0.1 ± 0.05 0.003 ± 0.006 0.002 ± 0.004 0.1 ± 0.05 0.05 ± 0.03 0.2 ± 0.5
Таблица 3. Индексы Шеннона и соотношение экологических групп зоопланктона на различных участках исследованных рек
Река
Показатель и зоопланктон Участок Ильдь Латка
Весна Лето Осень Весна Лето
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.