БИОЛОГИЯ ВНУТРЕННИХ ВОД, 2007, № 3, с. 56-64
УДК 504.064.36:574+574.5(2822)
ЗООПЕРИФИТОН И ЗООБЕНТОС МАЛОЙ РЕКИ И ВЛИЯНИЕ НА НИХ
АНТРОПОГЕННОЙ НАГРУЗКИ
© 2007 г. И. А. Скальская,
Институт биологии внутренних вод им. И.Д. Папанина РАН, 152742 пос. Борок, Ярославская обл., Некоузский р-н, e-mail: scalskaya@ibiw.yaroslavl.ru Поступила в редакцию 30.01.2004 г.
Оценено экологическое состояние р. Сестра (Московская обл.) по основным характеристикам сообществ зообентоса и зооперифитона, бактерио-, зоопланктона и гидрохимическим показателям с использованием литературных и данных автора. Результаты исследований различаются, но наблюдается синхронность колебаний показателей. Предложен новый интегрирующий показатель - комплексный ранговый индекс загрязнения. Его использование позволило оценить загрязненность на 21.5% станций как слабую, на 21.5% - как сильную, на 57% - как умеренную. На ст. 6 (вблизи г. Клин) плохое состояние бентоса объясняется сильным загрязнением в результате поступления стоков. В целом значительного негативного влияния загрязнений на бентос реки не установлено. Наиболее адекватную оценку состояния среды дают индексы сапробности, особенно по перифито-ну. По состоянию зооценозов сильно загрязненными оказались станции 6 и 8 (пос. Слобода). На их биотопах типичные обрастатели отсутствовали и свободные пространственные ниши твердых субстратов занимали бентосные полисапробные личинки хирономид Chironomus gr. piger и нематоды, что служит показателем более высокой устойчивости к загрязнению бентосных организмов по сравнению с перифитонными.
А. И. Баканов, Б. А. Флеров
ВВЕДЕНИЕ
Малые реки и их водосборные площади представляют собой начальное звено формирования водных ресурсов любой крупной реки. От их состояния во многом зависит экологическая ситуация на средних и больших реках. На начальной стадии формирования водного режима малые реки наиболее подвержены антропогенным воздействиям, особенно косвенным, осуществляющимся через почвы, биоту, рельеф и другие компоненты природы в процессе ведения прежде всего сельского и лесного хозяйств. Гидроэкологическая оценка современного состояния малых рек и выявление участков, находящихся в критической экологической обстановке, относятся к главным задачам рассматриваемой проблемы [6].
Цель работы - оценить современное состояние зооперифитона и зообентоса р. Сестра и сравнить результаты ее обследования по этим сообществам с таковыми по химическим показателям, зоо- и бактериопланктону.
МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
Река Сестра, протекающая по территории Солнечногорского, Клинского и Талдомского районов Московской обл., - одна из 150 тыс. малых рек волжского бассейна [6]. В 2000 г. сотрудниками Института биологии внутренних вод им. И.Д. Папанина РАН и Международного универ-
ситета природы, общества и человека (г. Дубна) проведены комплексные исследования этой реки, ее притоков - рек Яхрома и Лутосня и водотока-приемника - р. Дубна.
Река Сестра вытекает из оз. Сенежское, ее длина 138 км, площадь водосбора 2680 км2. В бассейне реки имеются крупные источники загрязнения: комбинат по производству искусственного волокна "Клинволокно", заводы "Термоприбор", "Химлабприбор", стекольный завод, гальваническое производство в д. Борозда, предприятия пищевой промышленности и т.д. [4, 7].
Пробы зообентоса и зооперифитона синхронно отбирали в сентябре 2000 г. на 16 гидробиологических станциях (рис. 1 и табл. 1). Бентос собирали с помощью штангового пневматического дночерпателя системы Ф.Д. Мордухай-Болтов-ского с площадью захвата 50 см2, т.е. учитывали организмы макрозообентоса. Грунт промывали через сито из мельничного газа № 17 (ячея 0.3 мм) и фиксировали 4%-ным формалином. На каждой станции брали по две выемки грунта. Сообщества зообентоса характеризовали девятью количественными показателями: численностью (Чб), экз./м2; биомассой (Бб), г/м2; числом видов ^б); видовым разнообразием (Нб), рассчитанным по численности отдельных видов, бит/экз.; тубифи-цидным (ТИ) и хирономидным (ХИ) индексами, %; средней сапробностью трех первых по численности видов (ССб), комбинированным индексом
состояния сообщества (КИССб) и комбинированным индексом загрязнения (КИЗб) [2]. Ряд указанных показателей рассчитаны также для пери-фитона (пф), бактерио (бак)- и зоопланктона (зп). При изучении корреляционной структуры бентоса и перифитона использовали ранговый коэффициент корреляции Спирмена (р) как более адекватный данному материалу. При его расчетах длина ряда равнялась 16, уровень значимости а = 0.05. В таблицах приводятся только достоверные значения р.
Пробы мейо- и макрофауны перифитона собирали с естественных субстратов (затопленных коряг, сучьев), бетонных опор мостов, а также с искусственных субстратов (деревянных брусьев), которые экспонировались на ст. 3, 6, 8, 16 в течение 3 мес (июнь-сентябрь 2000 г.). Подробно методика исследований опубликована ранее [9]. Сравнение показателей обилия бентоса и перифитона не проводили, так как данные по мейо-бентосу отсутствуют. Данные по химическим показателям приведены в работе [5], по бактерио- и зоопланктону - в работе [7].
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
Таксономический состав донных животных р. Сестра типичен для малых рек данной климатической зоны. Бентос представлен в основном личинками водных насекомых, многие из которых не определяются до вида, как и олигохеты и моллюски младших возрастных стадий, поэтому
Таблица 1. Места отбора проб зооперифитона и зообентоса
Номер станции Местоположение станции Скорость течения (V), см/с Глубина, м Грунт
1 В оз. Сенежское 0 0.6 Плотный песок, галька
2 У д. Сергеевка 22 1.2 Слегка заиленный песок
3 У д. Давыдково 50 0.9 Глинистый ил среди макрофитов
4 У д. Борозда 0.2 1.0 Черный глинистый ил в зарослях элодеи
5 Ниже г. Клин 25 1.5 Крупный песок, галька
6 В 1 км ниже стоков г. Клин 10 0.7 Черный заиленный песок
7 Река Лутосня у д. Воронино 27 1.3 Черный ил на песке
8 В 20 км ниже стоков г. Клин у пос. Слобода 50 0.8 Черный песок
9 Выше впадения р. Яхрома 41 1.0 Песок
10 Река Яхрома у пос. Луговой 15 1.0 Глина с наилком
11 Устье р. Яхрома 0.1 2.0 Серый ил
12 Ниже впадения р. Яхрома 28 1.3 Песок
13 У пос. Липино 5 2.0 Серый ил
14 Перед впадением в р. Дубна 0.1 4.0 То же
15 Река Дубна выше впадения р. Сестра 35 1.3 »
16 Река Дубна ниже впадения р. Сестра 30 1.5 Крупный песок
Рис. 1. Оценка загрязнения р. Сестра на станциях (116) по величине КРИЗ: I - слабое, II - умеренное, III -сильное, IV - не оценивали.
Таблица 2. Количественные характеристики состояния сообществ зоопланктона, зообентоса и зооперифитона р. Сестра
Номер ИЗВ ИС Зообентос Зооперифитон КРИЗ
станции Ч Б* S H ХИ ТИ СС КИСС КИЗ Ч** Б** S H СС КИСС
1 2 1.7 7200 14.3 8 2.2 69 24 1.8 5.1 2.8 5700 0.79 12 2.58 2.2 10.9 2.8
2 3 1.6 15200 30.4 6 0.9 16 84 3.1 6.6 12.7
3 3 1.7 2500 49.0 6 1.3 4 76 3.0 6.5 10.0 1344 0.12 8 2.12 2.3 13.2 8.0
4 3 1.8 1600 2.6 4 1.4 0 69 2.9 11.4 5.7
5 4 1.5 4800 9.1 6 2.0 50 42 2.7 7.3 4.0 49784 10.20 25 2.62 1.9 4.0 4.8
6 7 2.9 300 0.5 3 1.6 33 33 3.3 12.1 8.0 217 2.24 1 0 4.0 11.2 11.4
7 3 2.0 1600 11.1 5 1.3 6 75 3.0 9.0 8.5 11700 1.42 18 2.89 1.8 8.2 7.7
8 7 3.0 6900 32.2 4 1.1 22 74 3.2 7.2 11.0 4092 16.24 11 1.5 3.9 7.8 12.9
9 6 1.8 600 0.9 1 0 0 100 3.0 13.2 8.6 6794 0.18 18 3.05 1.8 9.6 8.0
10 3 1.5 8000 115.6 11 1.8 4 62 2.7 2.1 6.8 22879 1.80 12 2.34 1.5 7.7 4.1
11 3 1.6 1000 1.1 4 1.8 30 50 2.9 10.0 4.8 10868 2.29 26 3.16 2.6 5.6 5.7
12 6 2.3 10800 78.7 8 1.3 20 79 3.0 3.7 10.8 11152 3.23 38 4.47 2.2 3.6 10.4
13 3 1.6 4200 8.3 7 1.6 29 69 1.9 8.3 3.8 15759 2.32 31 3.66 2.2 3.8 6.2
14 3 1.7 11800 17.0 4 0.3 3 96 3.0 7.0 10.0 18270 12.23 27 2.65 2.7 3.6 6.5
15 3 1.6 1000 15.8 1 0 0 100 3.0 10.5 10.1 13356 1.65 18 2.94 2.3 7.4 7.3
16 4 1.6 5800 66.0 9 2.3 95 2 2.9 3.0 6.0 21 763 1.41 24 2.29 2.1 8.4 8.0
Средние 4 1.8 5210 28.3 5.4 1.3 24 65 2.8 8.5 8.5 13800 4.0 19.2 2.59 2.4 7.5 7.4
Примечание. ИЗВ - индекс загрязнения воды по химическим показателям, ИСзп - индекс сапробности по зоопланктону; Б* -биомасса бентоса приведена без учета крупных моллюсков; Ч** и Б** - соответственно численность и биомасса зооперифитона на естественных субстратах без учета губок и мшанок.
авторы использовали число "низших определяемых таксонов" (НОТ) [1]. Всего в бентосе зарегистрировано 40 НОТ, наибольшее число их (16) принадлежит личинкам комаров сем. Chironomidae. К самым массовым относятся представители рода Chironomus, встреченные на семи станциях, мало-щетинковые черви Oligochaeta имеют 100%-ную встречаемость, они представлены видами подсемейства Tubificidae, на участках с заметным течением доминировал Tubifex newaensis (Mich.), в застойной зоне - Limnodrilus hoffmeisteri Clap.
Таксономический состав зооперифитона гораздо богаче, обнаружено 160 таксонов: личинки хирономид - 41, нематоды - 24, олигохеты - 21, ракообразные - 15, моллюски - 14, двукрылые -11, мшанки - 6, личинки поденок - 5, губки, пиявки, гидры, личинки жуков и др. - по 1-4. Причина таких различий заключается в сборах не только макро-, но и мейофауны, которая в малых реках отличается особым богатством. Представители наиболее богатых видами групп имели и наибольшую встречаемость. Из личинок хирономид самыми распространенными оказались Corynoneura scutellata Winn. (встречаемость 81.2%) и Dicroten-dipes nervosus Staeg. (68.8%). Среди олигохет по частоте встречаемости лидировали Nais pardalis Piguet., Stylaria lacustris L. (по 68.8%), Nais barbata
Müll. (62.5%), среди нематод - Tobrilus helveticus (Hofm.) (56.2%).
Количественная характеристика. Анализ материала по зообентосу показал, что станции значительно различаются как по видовому составу животного населения, так и по количественным показателям (табл. 2). Численность и биомасса бентоса варьируют весьма сильно (Cv соответственно 87 и 117%), причем их колебания во многом обусловлены не только физико-химическими особенностями местообитания (биотопа), но и случайными факторами, а также спецификой жизненных циклов водных организмов. Максимальная числен
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.