ЭКОЛОГИЯ, 2013, № 2, с. 152-160
УДК 574.587:57.044
СОСТАВ, СТРУКТУРА И ФАКТОРЫ ФОРМИРОВАНИЯ СООБЩЕСТВ ДОННЫХ БЕСПОЗВОНОЧНЫХ ОЗЕР ЮГА ОБЬ-ИРТЫШСКОГО
МЕЖДУРЕЧЬЯ © 2013 г. Д. М. Безматерных, О. Н. Жукова
Институт водных и экологических проблем СО РАН 656038 Барнаул, ул. Молодежная, 1 e-mail: bezmater@iwep.ru Поступила в редакцию 29.03.2012 г.
В 2008—2011 гг. исследованы состав и структура сообществ донных беспозвоночных в 37 озерах юга Обь-Иртышского междуречья. Донная фауна включает 146 видов из 8 классов беспозвоночных животных. Оценено влияние основных абиотических экологических факторов (гидрофизические и гидрохимические показатели воды, тип грунта) на состав и структуру донных сообществ. Показано, что на уровень развития донных беспозвоночных наибольшее влияние оказывают гидрохимические факторы, определяющие общую минерализацию воды, характер грунта и прозрачность воды.
Ключевые слова: зообентос, озера, минерализация, экологические факторы, Обь-Иртышское междуречье.
Б01: 10.7868/80367059713020054
Сообщества донных беспозвоночных являются важным структурным звеном озерных экосистем, а их состав и обилие зависят от многих экологических факторов. Из всего многообразия факторов окружающей среды в озерах юга Обь-Иртышского междуречья ранее было исследовано влияние степени минерализации, распределения водной растительности и характера зимнего кислородного режима. Для большинства озер региона эти показатели нестабильны и изменяются в зависимости от водного режима конкретного года (Благовидова, 1973; Опыт комплексного изучения..., 1982; Безматерных, 2007).
Степень изученности гидробиологических характеристик озер и озерных систем юга Обь-Иртышского междуречья значительно отличается. Чаще всего подобные сведения для малых озер вообще отсутствуют, по многим другим имеются лишь отрывочные рекогносцировочные данные, относящиеся к первой половине XX в. (Березовский, 1927; Зверева, 1930). Лучше изучены крупные солоноватоводные водоемы и системы озер, имеющие рыбопромысловое значение (Пирожников, 1929; Пульсирующее озеро Чаны, 1982; Опыт комплексного изучения., 1982; Экология озера Чаны, 1986; Озеро Убинское, 1994; Водоемы Алтайского края., 1999), однако отдельные обобщающие работы по зообентосу этих озер отсутствуют. В условиях меняющихся климатиче-
ских факторов и антропогенного воздействия состав и структура сообществ озер данного региона могли значительно измениться.
Цель настоящей работы — изучить состав, структуру и факторы формирования сообществ донных беспозвоночных разнотипных озер юга Обь-Иртышского междуречья.
МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ
В 2008—2011 гг. в рамках комплексных лимнологических экспедиций исследованы сообщества донных беспозвоночных четырех озерных систем юга Обь-Иртышского междуречья: Касмалин-ской, Кулундинской, Карасукской и Бурлинской (рис. 1), всего 37 озер.
Системы озер рек Карасук, Бурла и Кулунда расположены в области внутреннего стока Обь-Иртышского междуречья. В бассейне р. Карасук исследовано 14 озер. Они относятся к солоноватым водоемам с минерализацией от 1 до 3 г/л. По химическому составу воды озер преимущественно сульфатно-хлоридного типа.
В Бурлинской озерно-речной системе исследовано 12 озер. Воды озер верхнего течения р. Бурлы — карбонатные, группы натрия (содовые) и кальция I типа. В среднем и нижнем течении реки воды сульфатно-натриевые 1—11 типов. Соленость воды колеблется в широком интервале — от
Рис. 1. Исследованные озера юга Обь-Иртышского междуречья:
1—4 — системы озер: 1 — Карасукская, 2 — Бурлинская, 3 — Кулундинская, 4 — Касмалинская.
а-гипогалинной пресной до полигалинной солоноватой.
В бассейне Кулунды было исследовано 6 озер. Воды ультрагалинного Кулундинского озера относятся к классу хлоридных группы натрия II типа, воды остальных озер — солоноватые и относятся к гидрокарбонатному классу группы натрия I типа.
В бассейне Касмалы исследовано 7 озер: два из них (Мельничное, Ледорезное) являются проточными, постоянно связанными с рекой, 5 озер не связаны непосредственно с р. Касмала, но располагаются в ложбине древнего стока — озера Угловое, Большое Островное, Горькое, Пресное и без названия. По классификации О.А. Алекина (1953), воды большинства озер (кроме оз. Горькое) относятся к гидрокарбонатному классу группы натрия I типа, т. е. это содовые озера. Большая часть озер данной группы — пресные и солоноватые, исключение составляют полигалинное озеро без названия и ультрагалинное Пресное озеро. Подробная гидрохимическая характеристика озер приводится в работах В.В. Кириллова с соавт. (2008, 2009, 2010).
Материал для исследований отбирали и обрабатывали по стандартным методикам (Руководство..., 1992): качественные сборы проводились сачком или скребком, количественные — дночер-пателем Петерсена с площадью захвата 0.025 м2 или штанговым дночерпателем ГР 91-000 ТО с площадью захвата 0.007 м2. Всего отобрано и проанализировано 202 количественные и 60 качественных проб. Уровень трофности озер определяли по шкале С.П. Китаева (1986). Доминирующие виды устанавливали по частоте встречаемости (Баканов, 1987). Сходство таксономического состава оценивали при помощи мер включения (Андреев, 1980). Статистическая обработка материала проведена в пакетах программ М8 Ехсе1-2003 и 81а1*5-йса 6.0.
РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
За период исследований в озерах Карасукской системы выявлено 65 видов донных беспозвоночных из 5 классов: олигохеты — 2 вида, пиявки — 2, брюхоногие моллюски — 7, ракообразные — 1, насекомые — 53. Среди насекомых наибольшим видовым разнообразием отличались двукрылые
Рис. 2. Ориентированные мультиграфы бинарных отношений на множестве мер включения описания донных сообществ изученных озер по наличию видов (нумерацию озер см. в табл. 2).
Карасукская система
Бурлинская система
-100%
Кулундинская система
Касмалинская система
(29 видов, из которых 23 — хирономиды), встречались также стрекозы, поденки, клопы, ручейники и жуки. Донное население озер носило хироно-мидный характер (они отмечены в 95% проб). Наибольшее число видов макробеспозвоночных выявлено в озерах Астродым (28 видов), Кривое (22) и Титово (21). Фаунистическое сходство бентоса исследованных озер в целом высоко — сходство на уровне 60% и более характерно для 6 пар озер. Наибольшее сходство донных беспозвоночных выявлено для оз. Чебаченок с оз. Кротово и Астродым, что, вероятно, объясняется малым количеством видов, выявленных в первом озере (рис. 2). Плотность и биомасса донных беспозвоночных изученных водоемов характеризовались значительным разбросом значений. Биомасса колебалась в разных озерах от 0.09 до 29.8 г/м2, плотность — от 0.03 до 15.9 тыс. экз/м2. Минимальные значения плотности и биомассы отмечены для озер Студеное (35 экз/м2; 0.35 г/м2) и Большое Горькое (139 экз/м2; 0.09 г/м2). Максимальные
значения биомассы зафиксированы в оз. Титово (29.8 г/м2).
В составе бентоса исследованных озер Бур-линской системы выявлено 76 видов донных беспозвоночных из восьми классов: нематоды, мало-щетинковые черви, пиявки, мшанки, двустворчатые и брюхоногие моллюски, ракообразные и насекомые. Амфибиотические насекомые составили 82.9% от числа обнаруженных таксонов (68 видов). Большая часть (32 вида) принадлежала к отряду двукрылых, 36 видов — стрекозы, поденки, клопы, жуки, бабочки и ручейники. Среди двукрылых преобладали личинки хирономид (23 вида), представленные в основном подсем. СИкопоштае. Кроме того, в составе донной фауны озер отмечены 3 вида олигохет, 7 — моллюсков, 2 — ракообразных, по одному виду мшанок и нематод. Наибольшее число видов донных беспозвоночных выявлено в озерах Верхнее (28) и Песчаное (26). Расчет мер включения видового состава донных беспозвоночных озер Бурлинской системы показал их высокую степень сходства. Для
большинства озер характерна связь на уровне 50— 69%, максимальная степень сходства отмечена для пар озер Малое Топольное — Хорошее и Малое Топольное — Песчаное, наиболее оригинальным оказался состав бентоса оз. Верхнее (см. рис. 2). Озера Бурлинской системы характеризовались высокими показателями плотности и биомассы донных беспозвоночных. Большая часть озер соответствовала умеренному и среднему уровням развития. Биомасса колебалась в разных озерах от 0.07 до 60.98 г/м2. Минимальные значения плотности и биомассы отмечены для оз. Большое Топольное, максимальные — оз. Хомутиное.
Небольшое видовое разнообразие характерно для водоемов Кулундинской системы — здесь выявлено 37 видов донных беспозвоночных из 4 классов, при этом преобладают виды из класса насекомых. Среди насекомых наибольшим видовым разнообразием отличались двукрылые (25 видов, из них 18 — хирономиды), также встречались стрекозы, поденки, жуки и ручейники. Максимальное число видов выявлено в оз. Батовое (28), в остальных озерах оно не превышало 11. В целом донные сообщества Кулундинских озер носили хирономид-ный характер (они отмечены в 83% проб). Фауни-стическое сходство исследованных озер в целом невысоко. Расчет мер включения видового состава донных сообществ показал низкую степень сходства между исследуемыми озерами; наиболее близки по видовому составу оказались озера Чер-наково и Кривое (см. рис. 2). Биомасса донных беспозвоночных в разных озерах колебалась от 0.28 г/м2 до 14.36 г/м2. В целом отмечалось повышение биомассы в прибрежье (3.3—14.36 г/м2) и небольшая биомасса донных беспозвоночных в открытой части (0.28—0.9 г/м2).
В обследованных озерах Касмалинской системы выявлено 67 видов донных беспозвоночных из 4 классов. Максимальное число видов пришлось на долю насекомых, среди них наибольшим видовым разнообразием отличались двукрылые (36 видов, из них 26 — хирономиды), а также встречались жуки, поденки, ручейники, стрекозы, клопы, ного-хвостки, бабочки. По плотности и биомассе наибольшее значение имели донные беспозвоночные из сем. СЫгопот1ёае (отмечены в 89% проб), из них доминировали личинки рода Chironomus (51.7%), субдоминировали комары-мокрецы сем. Сега1оро§ошёае (48.2%). Частота встречаемости других таксонов не превышала 14%. Максимальное число видов донных беспозвоночных выявлено в озерах
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.