CC BY
84
ИЗВЕСТИЯ
ПЕНЗЕНСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО ПЕДАГОГИЧЕСКОГО УНИВЕРСИТЕТА имени В. Г. БЕЛИНСКОГО ЕСТЕСТВЕННЫЕ НАУКИ № 29 2012
IZVESTIA
PENZENSKOGO GOSUDARSTVENNOGO PEDAGOGICHESKOGO UNIVERSITETA imeni V. G. BELINSKOGO NATURAL SCIENCES № 29 2012
УДК 574.583
ТАКСОНОМИЧЕСКИЙ СОСТАВ ФИТОФИЛЬНОГО КОМПЛЕКСА ЗООПЛАНКТОНА, ФОРМИРУЮЩЕГОСЯ В МАКРОФИТАХ ОЗЕР ВОЛЖСКО-КАМСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО ПРИРОДНОГО БИОСФЕРНОГО ЗАПОВЕДНИКА
(ТАТАРСТАН)
© О. В. МУХОРТОВА1, Е. Н. УНКОВСКАЯ2 ‘Институт экологии Волжского бассейна РАН, лаборатория популяционной экологии e-mail: muhortova-o@mail.ru 2Волжско-Камский государственный природный биосферный заповедник, пос. Садовый, республика Татарстан e-mail: l-una@ mail.ru
Мухортова О. В., Унковская Е. Н. - Таксономический состав фитофильного комплекса зоопланктона, формирующегося в макрофитах озер Волжско-Камского государственного природного биосферного заповедника (Татарстан) // Известия ПГПУ им. В.Г. Белинского. 2012. № 29. С. 159-164. - Приведена характеристика видового состава фитофильного комплекса зоопланктона, развивающегося в зарослях высших водных растений озер Волжско-Камского государственного природного заповедника. Приведены количественные характеристики зоопланктона (численность и биомасса), развивающегося в зарослях макрофитов исследуемых озер.
Ключевые слова: зоопланктон, видовой состав, ракообразные, коловратки, высшие водные растения.
Mukhortova O. V., Unkovskaya E. N. - Taxonomic composition of phytophilous zooplankton, formed in the macrophytes of the lakes of the Volga-Kama State Biosphere Reserve (Tatarstan) // Izv. Penz. gos. pedagog. univ. im.i VG Belinskogo. 2012. № 29. Р. 159-164. - The characteristic of species composition of phytophilous zooplankton in the lakes of the Volga-Kama National Nature Reserve is presented.
Keywords: zooplankton, species composition, crustaceans, rotifers, higher aquatic plants.
Волжско-Камский заповедник расположен в республике Татарстан и состоит из двух участков: Ра-ифского - в Зеленодольском и Саралинского - в Лаи-шевском районах. Поверхностные воды Раифского участка Волжско-Камского государственного природного заповедника и его охранной зоны представлены р. Сумкой, ее притоком р. Сер-Булак и распложенными в их долинах карстово-суффозионными озерами. В месте слияния этих рек расположено заповедное озеро Раифское. Поверхностные воды Раифского участка и его охранной зоны представляют собой единую гидросистему [21, 22]. В эту систему входят: озеро Белое и Илантово связанное древней ложбиной стока, озеро Линево, через которое протекает р. Сер-Булак. С древней долиной реки Сер-Булак связано озеро Долгое [20,
21, 22, 23].
Цель нашей работы было изучение видового состава и сравнительный анализ фитофильного комплекса зоопланктона, формирующегося в различных зарослях высшей водной растительности озер Ра-ифского участка Волжско-Камского государствен-
ного природного биосферного заповедника (далее -ВКГПБЗ) в летний период.
МАТЕРИАЛ И МЕТОДИКА
Сбор материала был проведен в июле 2006 года в сообществах макрофитов различных озер ВКГПБЗ. Пробы отбирали двухлитровым батометром Рут-тнера (по 4 л), затем их фиксировали 4 % раствором формалина. Кроме обработки фиксированных проб, для более полного учета организмов, просматривали живой материал. Обработка беспозвоночных проводилась по стандартной гидробиологической методике с использованием определителей [1, 2, 6, 7, 9, 15, 17,
18, 23].
Изучаемые озера значительно различались по гидрологическим и гидрохимическим характеристикам (по глубине, площади зарастания высшими водными растениями, прозрачности, содержанию сероводорода, pH). Физико-химические и гидрологические характеристика озер ВКГПБЗ представлены в табл. 1.
Таблица 1
Физико-химические и гидрологические характеристика озер ВКГПБЗ
Характеристика Раифское Белое Илантово Линёво Долгое
Площадь, га 31,99 6,41 4,78 6,97 0,4
Площадь зарастаемости макрофитами, % 10 43 86 16 25
Глубина, м* (мак./ср.) 19.6/6.5 4.4/1.6 2.4/0.7 5.7/2.0 12/3
Прозрачность, м 1.03**± 017*** 0.58± 0.07 0.44± 0.004 0.50± 0.001 0.83± 0.14
Цветность воды коричневый
рН, ед 7.83 8.03 6.88 7.38 7.03
N мин. мг/л 0.3 7± 0.36± 0.37± 0.66± 0.61±
0.01 0.001 0.02 0.15 0.01
РО23-мг/л 0,11± 0.006 0.08± 0.001 0.03± 0.0003 0.13± 0.014 0.03± 0.0003
И28 "мг/дм3 - - 0,36 0,01-0,2 0,008
Примечания: * (над чертой) - максимальная, под чертой - средняя, ** - среднее (п=5), *** - дисперсия, «-» нет данных, «"» над чертой - поверхность, под чертой - дно [3, 19, 20, 21, 22, 23].
Макрофиты в озерах делили в соответствии с классификацией, предложенной ведущими гидроботаниками [10, 14, 16]. Изучаемые нами высшие водные растения относятся к двум группам: первая группа (гидрофиты) - растения, полностью погруженные
в воду, погруженные в воду растения, у которых над водой только цветы и растения с плавающими листьями или с листоподобными стеблями; вторая группа (гидрогелофиты) - прибрежно-водные и воздушноводные растения (табл. 2).
Таблица 2
Сообщества высших водных растений, формирующиеся в озерах Раифского участка ВКГПБЗ
Высшая водная растительность Озера ВКГПБЗ
Тип (группа) макро- фита Раифское Белое Илантово Линево Долгое
Рдест тонколистный 1 + - - - -
Рдест пронзеннолистный 1 + - - - -
Роголистник темно-зеленый 1 + + + - -
Элодея канадская 1 - - + - +
Кувшинка белая 2 - - - - +
Кубышка желтая 2 + + + + -
Осока острая 2 - - + - -
Стрелолист обыкновенный 2 + + - - -
Белокрыльник болотный 2 - - - - +
Сабельник болотный 2 - - - - +
Примечания: 1 - гидрофиты , 2 - гидрогелофиты, (+) - присутствуют макрофиты в озерах ВКГПБЗ, (-) - отсутствуют макрофиты в озерах ВКГПБЗ.
РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
В озерах Волжско-Камского государственного природного биосферного заповедник в летний период выявлено 190 видов и форм зоопланктона. Из них Rotifera - 93 (58 %), Cladocera - 56 (29 %), Cyclopoida - 21 (13 %), Calanoida - 2 (2 %) видов.
По таксономическому составу зоопланктона озера ВКГПБЗ значительно различаются друг от друга. Наибольшее количество видов было зарегистрировано в озере Pаифское - 136 (44 % от общего числа видов), далее по снижению обилия видов следовали озера Долгое - 114 (36 %), Илантово - 110 (35 %), Ли-нево - 38 (24 %).
В озерах Волжско-Камского заповедника в составе фитофильного комплекса зоопланктона было
Соотношение крупных таксономических единиц зоопланктона по числу видов было различным в эко-топах, образованных разными видами высших водных растений. Так, в сообществах, формируемых рдестом тонколистным, роголистником темно-зеленым, элодей канадской, кувшинкой белой, кубышкой желтой, во-докрасом лягушачьим, стрелолистом обыкновенным, белокрыльником болотным, сабельником болотным по числу видов коловратоки преобладали над ракообразными, а в сообществах, формируемых рдестом
зарегистрировано 150 видов (82.5 % от общего числа видов в данном водоеме).
Наибольшим числом видов отличался зоопланктон, формирующиеся в зарослях белокрыльника болотного (озеро Долгое) (85 видов, 48.2 % от общего числа видов); далее, по видовому богатству следовали сообщества элодеи канадской (озеро Райфское) (64 вида, 36.3 %). Далее по видовому обилию отличились зоопланктон, формирующийся в сообществах рдеста тонколистного (58 видов, 32.9 % от общего числа видов), рдеста пронзеннолистного (48 видов, 27.2 %), роголистника темно-зеленого (37 видов, 21.1%), кувшинки белой (33 вида, 18.5 %), кубышки желтой (29 видов, 16.4%), сабельника болотного (53 вида, 30.1 %), осоки острой (32 вида, 18.1 %) (табл. 3).
пронзеннолистным, осокой острой - кладоцеры над коловратками (табл. 3) во всех озерах.
По мнению некоторых авторов, видовое обилие зоопланктона напрямую зависит от общей площади озера, и от площади (%) зарастания водоема высшей водной растительностью [12, 13, 16]. Это связано с тем, что гетерогенность местообитаний в литоральной зоне водоемов с хорошо развитой водной растительностью, является одним из главных факторов, обуславливающих высокое видовое богатство зоопланктона водоема в целом [1, 2, 4, 5, 11].
Таблица 3
Соотношение крупных таксономических групп по числу видов зоопланктона в сообществах макрофитов озер
ВКГПБЗ
Макрофиты Rotifera Cladocera Cyclopoida Calanoida Итого
Рдест тонколистный 38 12 8 - 58
Роголистник темно-зеленый 19 12 6 - 37
Элодея канадская 33 21 10 - 64
Кувшинка белая 16 16 1 - 33
Кубышка желтая 14 8 7 - 29
Стрелолист обыкновенный 17 7 10 - 34
Белокрыльник болотный 54 21 10 2 85
Сабельник болотный 33 16 4 - 53
Рдест пронзеннолистный 16 22 10 - 48
Осока вздутая 8 15 8 1 32
В озерах ВКГПБЗ число видов зоопланктона находится в прямой зависимости от общей площади исследуемых озер. Так, в небольшом по площади озере Линево, регистрируется минимальное количеством видов зоопланктона, а в самом большом - Раифское, максимальное. По результатам корреляционного анализа, проведенного по числу видов зоопланктона, все водоемы ВКГПБЗ можно разделить на две группы: 1 - небольшие (Белое, Линево), с минимальным коли-
чеством видов гидробионтов; 2 - большие (Раифское, Илантово, Долгое) с максимальным числом зарегистрированных видов беспозвоночных (рис. 1). Внутри этих групп водоемы также условно разделились на подгруппы, связанные, как мы предполагаем, с их проточностью: проточные (Белое и Линево) и не проточные (Илантово и Долгое) исключение - крупное озеро Раифское (рис. 1). Возможно, исключения связаны именно с площадью водоемов.
в
о
а
Количетво видов зоопланктона, экз.
Рис. 1. Корреляционная зависимость между количеством видов (экз.) зоопланктона и площадью (га) озер ВКГПБЗ.
Анализ корреляционной зависимости видового обилия зоопланктона от площади (%) зарастания озера высшей водной растительностью (рис. 2) показал прямую зависимость и между этими факторами. Более заросшие водоемы, характеризующиеся высоким числом видов беспозвоночных (оз. Илантово, Долгое), выделяются в одну группу. Слабо заросшие
(с невысоким числом видов зоопланктона) (Белое, Линево) - в другую. Исключение составляет озеро Раифское, самое большое по площади, с низкой степенью зарастания, где гетерогенность мест обитания, вероятно, связана с другими факторами (наличием двух притоков, расположенной на берегу деревней, изрезанностью берегов).
Рис. 2. Корреляционная зависимость количества видов (экз.) зоопланктона от площади высшей водной растительности (%) озер
ВКГПБЗ.
Кластерный анализ видового состава фитофиль-ного комплекса зоопланктона, развивающегося в различных озерах ВКГПБЗ, позволил выделить два кластера: один включает водоемы гидросистемы рек Сумка и Сер-Булак, другой - окно в болоте - озеро Долгое (рис. 3). На более низком уровне выделяются кластеры, входящие в гидросистему отдельных рек ^аиф-ское, Линево - Сер-Булак; Белое, Илантово - Сумка). Возможно, причиной, объединяющий водоемы в кла-
стеры более низкого порядка, является площадь озер (рис. 3)
Средние количественные показатели зоопланктона в сообществах макрофитов исследованных озер Волжско-Камского природного заповедника представлены в таблице 4.
Оценка трофического состояние водоема по ряду показателей [8] показала, что в момент наблюдений по развитию зоопланктона в сообществах ма-
Tree Diagram for Переменные.
Weighted pair-group average
1-Pearson r
Раифское
Линево
Белое
Илантово
Долгое
0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 1,1 1,2
Linkage Distance
Рис. 3. Дендрограмма видового сходства фитофильного комплекса зоопланктона озер ВКГПБЗ.
Таблица 4
Соотношение средних количественных показателей (тыс. экз./м3 и г/м3) зоопланктона в сообществах
макрофитов озер ВКГПБЗ
Биотоп Озера Волжско-Камского государственного природного биосферного заповедника
Раифское Белое Илантово Линёво Долгое
Quant n b n b n b n b n b
M 456 7,4 541 8,9 2457 3,9 1008 5,2 554 3,9
Примечания: Quant (quantitative indicators) - количественные показатели, Macrophytes - макрофиты, n - численность (тыс. экз./м3), b - биомасса (г/м3), — результаты отсутствуют.
крофитов, то озеро Раифское и Линево находилось в á- и p-эвтрофии (класс повышенный или высокий), озеро Белое находилось в состоянии р-эвтрофии (класс высокий), озеро Илантово и Долгое в р-мезо- к á-эвтрофии (класс средний или повышенный).
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
«Nomina si nescis periit et cognitio rerum. Если не будешь знать имён, умрёт и познание вещей». Карл Линней. Поэтому прежде чем начинать работать с новым водоемом, необходимо провести полное выяснение таксономического состава. В нашем случае, это определение видов и форм зоопланктона. Таким образом, в озерах видовой состав зоопланктона на момент его исследования составило 190 видов и 32 формы.
При сравнении таксономического состава зоопланктона озер Волжско-Камского государственного природного биосферного заповедника выявил, что наибольшее количество видов было зарегистрировано в озере Раифское и Долгое.
При анализе количественных показателей зоопланктона озер Волжско-Камского государственного природного биосферного заповедника по численности наибольшие показатели были отмечены в озерах Илантово и Линево. Высокая биомасса была отмечена в озерах Белое и Раифское.
Исследованные озера заповедника по степени органического загрязнения можно отнести к переходным зонам от мезосапробного до эвтрофного типа.
Благодарности. Авторы выражает искреннюю признательность сотрудникам лаборатории экологии простейших и микроорганизмов ИЭВБ РАН с.н.с, к.б.н,
H.Г. Тарасовой, с.н.с., Т.Н. Бурковой, с.н.с., к.б.н., С.В. Быковой за помощь в сборе материала и моральную поддержку.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
I. Актуальные вопросы изучения микро-, мейо- зообентоса и фауны зарослей пресноводных водоемов. Нижний Новгород: Вектор ТиС. 2007. 310 с.
2. Ветвистоусые ракообразные: систематика и биология. Нижний Новгород: Вектор ТиС. 2007. 370 с.
3. Деревенская О. Ю., Унковская Е. Н. Коловратки озер Волжско-Камского государственного природного заповедника // Тез. и матер. 4 Межд. конф. по коловраткам. ИБВВ РАН, 2005. С. 39-47.
4. Зимбалевская Л. Н. Структура и сукцессия литоральных биоценозов днепровских водохранилищ. Киев, 1987. 203 с.
5. Зимбалевская Л. Н. Фитофильные беспозвоночные равнинных рек и водохранилищ. Киев: Наука, 1981. 201 с.
6. Кутикова Л. А. Коловратки фауны СССР (Rotatoria). Подклас Eurotatoria (отряды Ploimida, Monimotrochida, Paedotrochida). Л.: Наука, 1970. 744 с.
7. Кутикова Л. А. Бделлойдные коловратки фауны России. М.: Товарищество научных изданий КМК, 2005. 315 с.
8. Китаев С. П. Основы лимнологии для гидробиологов и ихтиологов. Петрозаводск: Карельский научный центр РАН, 2007. 395 с.
9. Мануйлова Е. Ф. Ветвистоусые рачки (Cladocera) фауны СССР. М.: Наука, 1964. 324 с.
10. Гидроботаника 2005. Материалы VI Всероссийской школы-конференции по водным макрофитам. Рыбинск: ОАО «Рыбинский Дом печати», 2006. 382 с.
11. Мухортова О. В. Видовое разнообразие зоофитоса разнотпных водоемов Самарской области и Татарстана // Актуальные вопросы изучения микро- , мейо-зообентоса и фауны зарослей пресноводных водоемов. Мат. I Межд. шк.-конф. Нижний Новгород: Вектор ТиС, 2007. С. 206-210.
12. Мухортова О. В. Зоофитос озера Долгое (Волжско-Камский заповедник) // Экология в современном мире: взгляд научной молодежи. Мат. Всероссийской конф. мол. уч. Улан-Удэ: Изд-во ГУЗ РЦМП МЗ РБ, 2007. С. 74-76.
13. Мухортова О. В. Оценка биологического разнообразия зоофитоса озера Белое // Естественные и инвазионные процессы формирования биоразнообразия водных и наземных экосистем. Тез. док. Межд. науч. конф. Ростов-н/Д: Изд-во ЮНЦ РАН, 2007. С. 216-217.
14. Папченков В. Г. Гибриды и малоизвестные виды водных растений. Ярославль: Издатель Александ Рут-ман, 2007. 72 с.
15. Определитель пресноводных беспозвоночных России. Т. 1. Низшие беспозвоночные. СПб, 1994. 394 с.
16. Садчиков А. П., Кудряшов М. А. Экология прибрежноводной растительности. М.: Изд-во НИА-Природы, РЭФИ, 2004. 220 с.
17. Смирнов Н. Н. Chydoridae фауны мира. Т. 1. Вып. 2. Л.: Наука, 1971. 553 с.
18. Смирнов Н. Н. Macrortycida фауны мира. Т. 2. Вып. 2. Л.: Наука, 1971. 553 с.
19. Справочник по водным ресурсам СССР. Редакционноиздательский центр ЦУЕГМС Ленинградское отделение. Л., 1935. Т. 4. Ч. 1. 473 с.
20. Труды Волжско-Камского государственного природного заповедника. Казань, 2005. Вып. 5. 437 с.
21. Уникальные экосистемы солоноватоводных карстовых озер Среднего Поволжья. Казань: Изд-во Казанск. ун-та, 2001. 256 с.
22. Унковская Е. Н., Мингазова М. Н., Павлова Л. Р. Гидрологическая и гидрохимическая характеристика водоемов Раифы // Труды Волжско-Камского государственного природного заповедника. Вып. 5. Казань, 2002. 230 с.
23. Унковская Е. Н., Палагушкина О. В., Деревенская О. Ю. Трофический статус акватории Куйбышевского водохранилища Саралинского участка Волжско-Камского заповедника // Эколого-биологические проблемы вод и биоресурсов: пути решения. Ульяновск, 2007. С. 121-126.
24. Smirnov N. N. Cladocera: the Chidorinae and Sayciinae (Chydoridae) of the World. 1996. Bd. 11. 204 s.
