БИОЛОГИЯ ВНУТРЕННИХ ВОД, 2009, № 2, с. 72-78
УДК 591.524.12 (470.44)
ТИПОЛОГИЯ ВРЕМЕННЫХ ВОДОЕМОВ И ВЛИЯНИЕ ИХ ПАРАМЕТРОВ НА ВИДОВОЙ СОСТАВ РАКООБРАЗНЫХ ЗООПЛАНКТОНА
© 2009 г. Н. А. Евдокимов*, М. В. Ермохин**
*Саратовский государственный аграрный университет им. НИ. Вавилова, 410600 Саратов, ул. Советская, 60, e-mail: nikolayevdokimov@yandex.ru **Саратовский государственный университет им. Н.Г. Чернышевского, 410026 Саратов, ул. Астраханская, 83 Поступила в редакцию 13.04.2007 г.
На основании анализа сходства по видовому составу зоопланктона разработана типология временных водоемов Саратовской обл. Выделено семь групп: водоемы речных пойм, надпойменных террас и степных водоразделов, лиманы, лиманы, связанные с оросительными системами, копаные пруды и лужи. Показана специфичность видового состава зоопланктона во временных водоемах разных типов. Выявлено существенное влияние на количество видов зоопланктона продолжительности существования, а также площади поверхности и объема водоема в период наибольшего заполнения котловины водой.
Ключевые слова: временные водоемы, типология, зоопланктон.
ВВЕДЕНИЕ
МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
Временные водоемы - мало исследованный тип водных экосистем юго-востока Европейской России. Относительно небольшая продолжительность существования и малые размеры позволяют использовать их как модельные объекты для изучения закономерностей формирования популяций и сообществ гидробионтов в различных условиях. Большинство структурных показателей зоопланктона определяется особенностями биотопов, которые во временных водоемах значительно отличаются от таковых постоянных водоемов. Установление закономерностей влияния морфометрических и гидрологических параметров водоемов на структуру сообществ позволит в перспективе проводить экспертную оценку временных водоемов на данной территории по уровню биоразнообразия и организации природоохранных мероприятий.
Широкое распространение временных водоемов в разнообразных ландшафтах значительно затрудняет их типологию [13]. Даже хорошо разработанная типология временных водоемов применима в конкретном географическом регионе, где собран исходный материал для ее создания.
Цель работы - анализ влияния абиотических параметров временных водоемов юго-востока Европейской России на видовой состав зоопланктона и разработка типологии временных водоемов по сходству видового состава ракообразных.
Сроки, места сбора, объем материала и методики его обработки опубликованы в работе [4]. Для характеристики водоемов использовали следующие показатели: объем (V), рассчитанный по методике Е.В. Близняка [3], площадь поверхности (Р), наибольшая (йшах) и средняя (йср) глубины (перечисленные показатели определены на момент наибольшего заполнения водой), а также продолжительность существования или гидропериод (Т).
При анализе зависимостей видовой структуры зоопланктона от характеристики водоемов применяли следующие показатели: общее количество видов (5), количество видов Qadocera (5С1), Calanoida (5^, Cyclopoida (5Сус1) [1] и Anostraca (5^), соотношение числа видов Branchiopoda (голых жаброногов и ветвистоусых) и Copepoda (5Вг/5Сор). Частоту встречаемости вида рассчитывали как отношение числа проб, в которых вид обнаружен, к общему количеству проб, взятых в водоемах данного типа [6].
При статистической обработке материалов использовали корреляционный и регрессионный анализы с применением пакета программ Statistica 6.0. Типология водоемов по критериям сходства видового состава зоопланктона разработана с помощью кластерного анализа.
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
Количество видов зоопланктона варьирует в широких пределах - от 4 до 34 в водоеме. Применение множественного регрессионного анализа позволило выявить значимую зависимость количества видов зоопланктона от продолжительности существования и площади поверхности временных водоемов в период максимального заполнения их водой (табл. 1), средняя и максимальная глубины и объем водоема не оказывают существенного влияния на этот показатель. Наименьшее количество видов зоопланктона обнаружено в быстро высыхающих лужах, наибольшее - в длительно существующих временных водоемах.
Продолжительность существования временных водоемов и их параметры во многом определяют таксономическую структуру зоопланктона, в первую очередь соотношение числа видов Bran-chiopoda и Copepoda. Выявлена значимая корреляция этого показателя с продолжительностью существования и объемом водоема при его максимальном заполнении водой (табл. 1). Веслоногие преобладают в водоемах с продолжительностью существования <110-130 сут, голые жаброноги и ветвистоусые - >130 сут (рис. 1).
Соотношения отдельных таксономических групп зависят в большей степени от продолжительности существования водоема и объема водной массы в период наибольшего заполнения котловины, чем от глубины и площади поверхности водоемов. Продолжительность существования водоема наиболее значимо влияет на количество видов Cla-docera и Cyclopoida. Количество видов Calanoida зависит от площади поверхности водоема в период наибольшего заполнения (табл. 1). Следует отметить, что для большинства временных водоемов характерна высокая прозрачность воды (фактически везде до дна). В копаных прудах, формирующихся на глинистом ложе, прозрачность воды по диску Секки <0.3-0.4 м, в течение сезона она изменяется незначительно.
В водоемах с продолжительностью существования <30 сут Anostraca и Cladocera отсутствуют. Популяции наиболее массовых видов Cladocera (Si-mocephalus vetulus, Daphnia hyalina и Ceriodaphnia reticulata) развиваются в водоемах, существующих >2.5-4 мес. При увеличении продолжительности существования водоема от 30 до 160 сут число видов Anostraca возрастает от 1 до 5 видов, Cladocera - от 1 до 18.
Среди веслоногих рачков в нерегулярно пересыхающих водоемах по количеству видов преобладают Calanoida, в ежегодно пересыхающих - Cyclo -poida. Calanoida отсутствуют в водоемах, существующих <40 сут, при увеличении продолжительности
Таблица 1. Влияние характеристик водоема на структурные показатели зоопланктона
Характеристика S SBr/SCop SCl SCal SCycl
T, сут 0.72 0.004 0.74 0. 0 0 3 0.73 0. 0 0 3 - 0. 5 3 0. 0 5
V, м3 - 0. 58 0. 0 3 0. 6-6 0.0 1 - -
F, м2 0.60 0.03 - 0.69 0.0 1 0. 6-7 0. 0 1 -
Примечание. Над чертой - коэффициент корреляции, под чертой - уровень значимости.
существования водоема до 160 сут количество видов этих ракообразных достигает семи. Cyclopoida, имеющие более короткий жизненный цикл, выявлены во временных водоемах с продолжительностью существования >15-20 сут. С увеличением продолжительности существования временного водоема от 20 до 160 сут количество видов Сус1о -poida в водоеме возрастает от 3 до 12.
На основании анализа дендрограммы сходства фаунистических комплексов ракообразных зоопланктона по коэффициенту Жаккара выделено семь групп водоемов (рис. 2).
I. Водоемы речных пойм (№ 1 и 2) располагаются между песчаными береговыми валами в пределах левобережной поймы р. Медведица, дно покрыто листовым опадом. В разные годы размеры водоемов варьируют в зависимости от уровня паводковых вод.
Рис. 1. Зависимость соотношения количества видов жаброногих и веслоногих ракообразных в зоопланктоне временных водоемов от продолжительности существования водоемов.
0.4
0.8 -
1 2 3 4 8 9 10 14 17 20 13 16 11 18 19 12 5 6 7 15
_I I_I I_I I_I I_I I_I I_I
I II III IV V VI VII
Рис. 2. Дендрограмма сходства временных водоемов по видовому составу зоопланктона: по оси ординат - мера подобия, по оси абсцисс: 1-20 - номера водоемов, 1-УП - группы водоемов.
II. Водоемы первой надпойменной террасы долины р. Медведица (№ 3 и 4) с илистым дном.
III. Временные водоемы искусственного происхождения на степных водоразделах (№ 8-10), продолжительность существования 3-6 мес, ежегодно пересыхающие, скорость падения уровня воды при высыхании 0.5-1 см/сут, сильно зарастающие осоковой растительностью, характерны для междуречий Саратовского Заволжья.
IV. Лиманы (№ 14, 17 и 20) расположены в понижениях рельефа. Сильно зарастают жесткотравной растительностью (>90% площади дна); характерны регулярный гидрологический цикл и незначительные глубины (0.3-0.8 м). Широко распространены на юго-востоке Саратовской обл. в северной части Прикаспийской низменности и на смежных территориях.
Таблица 2. Количество видов зоопланктона во временных водоемах различных групп
Показа-
Группы водоемов
тель III IV V VI VII
^Ап 2.5 4.0 1.0 3.0 1.1
6.7 6.0 16.0 6.2 0.1
4.0 4.5 5.0 4.2 2.1
^Сус1 8.7 6.5 9.0 2.8 3.3
5 21.8 21.0 31.0 16.4 6.7
Примечание. Данные по водоемам групп I и II не приведены из-за небольшого объема выборки.
V. Лиманы, связанные с оросительными системами (№ 13 и 16). Характеризуются крайне нерегулярным гидрологическим режимом, обусловленным антропогенными факторами, которые определяют различия сроков заполнения котловины, объем подаваемой из оросительных каналов воды, продолжительность существования. В некоторые маловодные годы такие водоемы не формируются. Характерны для междуречья рек Большой и Малый Узень на юго-востоке Саратовской обл.
VI. Копаные пруды (№ 11, 12, 18 и 19). Пересыхают, но не каждый год. Отличаются значительной глубиной (до 6 м) и прудовым гидрологическим режимом. Дно глинистое, макрофиты отсутствуют или покрывают незначительную площадь. Широко распространены в степных районах Саратовского Заволжья и подвержены наиболее сильному антропогенному воздействию при использовании в качестве водопоев для скота.
VII. Лужи (№ 5-7 и 15). Независимо от ландшафтной приуроченности существуют <2 мес, отличаются высокой скоростью падения уровня воды при высыхании (4-10 см/сут).
Водоемы, образующие отдельные типологические группы, различаются по видовому составу зоопланктона и числу видов. Наибольшее количество видов зоопланктона обнаружено в лиманах, связанных с оросительными системами, наименьшее - в лужах (табл. 2). В лиманах (группа IV) выявлено наибольшее число видов Апо81таса. Лиманы, связанные с оросительными системами (группа V), отличаются наибольшим числом видов СШосега, Calanoida и
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.