CC BY
28
Серия «Биология. Экология» И З В Е С Т И Я
2012. Т. 5, № 1. С. 92—110 Иркутского
Онлайн-доступ к журналу: государственного
http://isu.ru/izvestia университета
УДК: 574.084.2 (282.256.341 - 210.5)
Биология прибрежной зоны озера Байкал Сообщение 3. Сезонная динамика инфауны береговых скоплений; гидрохимическая, микробиологическая характеристика интерстициальных вод зоны заплеска
О. А. Тимошкин1, И. В. Томберг1, Н. Н. Куликова1, О. В. Попова1, В. В. Мальник1,
Т. Я. Косторнова1, А. Г. Лухнев1, Е. П. Зайцева1, А. А. Широкая1, Н. В. Потапская1,
Ю. М. Зверева2,1, Н. А. Бондаренко1, Н. А. Рожкова1, Л. А. Оболкина1,
Н. Г. Шевелева1, А. Н. Сутурин1, Е. В. Сайбаталова1, А. В. Непокрытых1,
2 1 2 1 1 В. С. Вишняков ’ , Е. А. Волкова ’ , Н. Ф. Логачева
1 Лимнологический институт СО РАН, Иркутск
2 Иркутский государственный университет, Иркутск E-mail: tim@lin.irk.ru
Аннотация. Третье сообщение серии включает новые данные по составу инфауны микро-, мейо- и макрозообентоса, населяющего береговые скопления детрита, качественные и количественные характеристики скоплений твёрдых бытовых отходов на пляжах посёлков Листвянка, Большие Коты, на берегах пролива Малое Море и Чивыркуйского залива, полученные в летне-осенний период 2011 г. Дана предварительная оценка влияния береговых скоплений (состоящих в основном из водорослей и мёртвых имаго ручейников) на гидрохимические, микробиологические (включая санитарно-микробиологические) и биогеохимические характеристики интерстициальных вод заплесковой зоны. Приведённые в статье сведения послужат основой для последующего междисциплинарного изучения заплесковой зоны Байкала и организации оптимальной схемы слежения за её состоянием.
Ключевые слова: заплесковая зона; Байкал; состав, сезонная динамика инфауны береговых скоплений детрита; микро-, мейо-, макрозообентос; гидрохимические, биогеохимические и микробиологические показатели интерстициальных вод; скопления твёрдых бытовых отходов.
Введение
Инфауне морских береговых скоплений детрита (БСД) посвящено большое количество публикаций [2; 5-6; 22; 28; и др.]. Разнообразие и численность бентосной фауны в сообществах микроводорослей значительно выше, чем на субстратах, не заселённых ими [11; 12; 19-20; 23]. В зоне супралиторали (морской «аналог» заплесковой зоны), в частности, Белого и Баренцева морей, постоянными обитателями прибрежного надводного вала из гниющих водорослей и детрита являются представители семейства энхитреид (0%осЬае1а). Судя по совокупности имеющихся данных, БпсЬухае1-dae чаще всего предпочитают местообитания с высоким содержанием органического вещества. Они населяют скопления разлагающегося растительного материала и играют важную роль в его трансформации [7]. По данным
В. А. Броцкой [5] и О. В. Чекановской [29, с.
88], олигохеты Enchytraeus albidus Henle, 1837 и Lumbricillus lineatus (Mueller, 1771) «...буквально кишат_» в выброшенных на берег гниющих водорослях и детрите морской литорали.
Сведения об инфауне БСД пресных водоёмов единичны. В работе В. П. Семерного [26] по фауне малощетинковых червей Рыбинского водохранилища показано, что олигохеты (Tubificidae, Enchytraeidae и Naididae) могут длительное время существовать под коркой из нитчатых водорослей и в верхнем слое песка с крупным растительным детритом при обсыхании грунтов мелководий, когда биотоп находится на несколько десятков сантиметров выше уреза воды. По устному сообщению П. В. Ма-тафонова, в скоплениях детрита на берегах Ивано-Арахлейских озёр также встречены ма-лощетинковые черви из семейства энхитреид. Из этого следует, что БСД и на озере Байкал могут оказаться вполне подходящим местооби-
танием для представителей данного семейства. Можно предположить, что Mesenchytraeus bungei Michaelsen, 1901 - байкальский эндемик, который в настоящее время считается одним из самых массовых и повсеместно обитающих видов на Байкале [27], также может быть обнаружен и в составе БСД. По литературным сведениям, M. bungei распространён до глубины 150 и более метров [1].
Сообщества загнивающих водорослевых скоплений в зоне заплеска оз. Байкал изучены весьма слабо. Н. С. Гаевской [30] была определена фауна инфузорий, обитающих в разлагающихся водорослях, лежащих вдоль кромки воды. Всего ею найдено 49 видов, преимущественно детрито- и бактериофагов, без видов, характерных для данного биотопа. Сведений по количественному и качественному составу микро-, мейо- и макрозообентоса сообществ БСД в литературе о Байкале нет. Настоящее сообщение тематически является непосредственным продолжением предыдущего [4], и посвящено первым результатам изучения разнообразия, состава, количественных характеристик, сезонной динамики инфауны БСД, полученным за период 2007-2011 гг. во время междисциплинарных исследований мелководной зоны Южного Байкала в районе бух. Бол. Коты. Впервые для Байкала даны предварительные оценки влияния БСД на гидрохимические и микробиологические показатели интерстициальных вод зоны заплеска.
Материалы и методы
Микрозообентос (инфузории рода Vorticella) из БСД с доминированием Tetraspora cylindrica (Wahl.) С. Ag. var. bullosa C. Meyer исследовали в зоне заплеска против стационара ЛИН СО РАН в 2010 г. Колонии этой макроводоросли отбирали как из самих БСД, так и из 2-3-метрового участка прибрежной зоны ниже уреза. Колонии тетраспоры, представляющие собой полые цилиндрические трубки, разрезали продольно и готовили временный препарат для микроскопирования. Затем в случайном порядке делали серию из 1020 фотографий; на фотоснимках просчитывали количество инфузорий. Исходя из площади фотокадра, проводили пересчёт на 1 мм2 наружной поверхности таллома. Сравнительный анализ количественного обилия инфузорий на БСД с доминированием разных видов макро-фитов проводили по следующей методике: небольшую порцию БСД (1-3 г) взвешивали и суспензировали в 5-10 мл бутилированной
промышленным способом байкальской воды («Вода Байкала»). Затем в камере Богорова просчитывали число инфузорий в 2-4 мл суспензии и пересчитывали на 1 г БСД.
Для отбора проб мейозообентоса использовали отборную трубку прибора и-^ес-согег (диаметр 59,5 мм), которую погружали на расстоянии 0,3-1 м от уреза воды до максимально возможной глубины в толщу БСД и подлежащего грунта и вынимали с помощью шпателя. Одновременно с этим отбирали контрольные пробы на свободных от БСД участках пляжа. Отбор организмов из БСД проводили многократным взмучиванием грунта и детрита в фильтрованной байкальской воде и процеживанием полученной взвеси через сачок с газом № 72. Отмытое содержимое сачка переносили в банку и фиксировали 70 %-ным этиловым спиртом. Фиксированные пробы просматривали под бинокуляром МБС-10 при увеличении 16х и 32*. Всего были проанализированы 14 проб мейозообентоса.
Для количественного учёта БС антропогенного происхождения на побережье в пос. Листвянка нами с помощью цифровой фотокамеры были сделаны несколько десятков фотографий поверхности пляжа с метрической шкалой, затем произведён анализ основных составляющих БС и их пересчёт на единицу площади (1 м2), а также на общую площадь пляжа. Размеры пляжа составляли примерно 200 м в длину и 2 м в ширину.
Пробы для микробиологического, гидрохимического и биогеохимического анализов интерстициальной воды отбирали из одной и той же лунки, сразу же после удаления слоя БСД и формирования лунки в зоне заплеска, примерно в 0,5-1 м выше уреза. Для сравнения делали такие же лунки в грунте, свободном от БСД. При этом использовали продезинфицированные совки и лопаты из пластика, либо нержавеющей стали. Отбор воды производили стерильными шприцами Жанэ, либо чистым пластиковым ковшом. Химический анализ выполнен общепринятыми в гидрохимии поверхностных вод методами [21; 25]. Химический элементный состав интерстициальной воды определён методом 1СР-М8 [17]. Для определения содержания подвижных форм соединений химических элементов в грунтах зоны заплеска использовали раствор лимонной кислоты (рН = 4,6). Подсчёт общей численности бактерий (ОЧБ) и выявление микроорганизмов на различных селективных средах проведено методами классической микробиологии [13; 24; 32].
Санитарно-микробиологический анализ воды в черте населённых мест и зонах рекреации осуществлён в соответствии с показателями СанПиН 2.1.5.980-00 «Гигиенические требования к охране поверхностных вод», согласно методическим указаниям [16] «Санитарномикробиологический и санитарнопаразитологический анализ воды поверхностных водных объектов».
Фотографии, использованные в данной статье, авторство которых особо не оговорено, выполнены О. А. Тимошкиным, либо взяты из научного архива проектов, выполнявшихся под его руководством.
Результаты и обсуждение
Краткая характеристика береговых скоплений антропогенного происхождения
Проблема загрязнения прибрежной зоны озера Байкал бытовым мусором становится все более актуальной. Особенно это касается районов озера, наиболее подверженных рекреационной нагрузке: бух. Ая, пролива Малое Море,
о. Ольхон, Чивыркуйского и Баргузинского заливов, а также всех прибрежных посёлков и городов. По материалам пресс-службы управления Росприроднадзора по Иркутской области [18] всего в 2011 г. были выявлены 46 незаконных свалок твёрдых бытовых отходов общей площадью более 28 га, размещённых на территории региона. Экологический ущерб, причинённый природным территориям, был оценен более чем в 1,5 млрд рублей.
Краткий отчет экспедиции ЛИН СО РАН на эту тему был размещен на сайте «Твой Иркутск», www.irk.ru. иКЬ:
http://www.irk.ru/news/20110718/baikal и постоянно находится на официальном сайте ЛИН СО РАН. Количественный учёт скоплений мусора за время экспедиции нами не производился. При беглом анализе состава БС антропогенного происхождения были обнаружены следующие типы бытового мусора, выброшенного в зону заплеска: 18 июня 2011 г. в бух. Хоргой-ская - всевозможные изделия из пластика (включая пенопласт) - бутылки, ящики, тапочки, пакеты; значительные скопления древесного угля от пожаров и костров [4, рис. 15: 2]; 19 июня 2011 г. близ дер. Монахово (Чивыркуй-ский залив) - автомобильные покрышки, одежда, отработанные свечи зажигания и батарейки, стеклянные бутылки. Для получения более полного впечатления о проблеме, в порядке частной инициативы 21 сентября 2011 г., на пляже пос. Листвянка нами был проведён ана-
лиз БС антропогенного происхождения и учёт его составляющих. Выяснилось, что наиболее массовым видом бытового мусора являлись окурки от сигарет (148 шт./м2; или около 60 тыс. шт. на весь пляж), пивные пробки (7 шт./м2; или около 3 тыс. шт. на весь пляж) и разбитые стеклянные бутылки (2 шт./м2; или около 800 шт. на весь пляж). В пересчёте на массу они составили 60 г/м2 и 25 тыс. г; 16 г/м2 и 6 тыс. г; 720 г/м2 и 288 тыс. г соответственно. Данные о количестве бутылок могут быть завышены, для получения более достоверных характеристик о скоплениях ТБО необходимы регулярные, сезонные наблюдения и «более репрезентативная выборка». Состав и количество остального мусора для данного района и сезона года передан достаточно точно. Следует отметить, что в процессе будущих исследований экспериментально можно было бы оценить также и состав растворимых химических веществ, экстрагирующихся в воду озера из такого количества фильтров от выкуренных сигарет.
В «ассортимент» бытового мусора, собранного с площади около 2 м после шторма левее пирса ЛИН СО РАН в пос. Бол. Коты, входили использованные аккумуляторные батарейки; обрывки веревок, электропроводки, рыболовных сетей; контейнеры и разнородные пищевые пластиковые упаковки; обломки шифера, стекла, дерева; разрушенные алюминиевые банки из-под напитков, и т. д. [4, рис. 21].
Краткие сведения о составе и количественных характеристиках инфауны БСД
Микрозообентос. Видовой состав инфузорий заплесковой зоны в исследуемые годы был довольно беден: на урезе воды инфузории были представлены двумя видами скутикоцилиа-тид рода Pleuronema ^. coronata, Pleuronema 8р.), несколькими видами гипотрих (НуроШсЫа) и простомат (Prostomatea). Среди последних преобладали Urotricha farcta и ^-leps с£ incurvatus. В зависимости от характера грунта (песок, щебень и др.) этот состав изменялся. Низкой численностью и обеднённым составом отличались интерстициальные пробы, отобранные выше уреза воды.
Наиболее количественно богаты были инфузории из БСД. Основную долю численности в них создавали всеядные гипотрихи с присутствием нескольких видов рода Pleuronema, питающихся бактериями. Как показали исследования в бух. Бол. Коты, в свежевыброшенных, ещё живых водорослях состав инфузорий представляет собой обеднённый вариант сооб-
щества инфузорий, обитающих в зарослях мак-рофитов на литорали. В таких сообществах доминировали альгофаги Frontonia spp. и мелкие всеядные простоматы рода Urotricha, в редких случаях другие инфузории. В начинающих отмирать водорослях и в скоплениях отмерших ручейников доминировали детритоеды и ко-лепсы, питающиеся бактериями.
В июле 2010 г. в БСД залива Бол. Коты с доминированием зелёной макроводоросли Tet-raspora было обнаружено огромное количество инфузорий рода Vorticella (сувойки), прикреплённых к наружной поверхности колоний тетраспоры. При этом как на колониях из БСД, так и на оторванных водорослях, свободно плавающих в прибрежной воде, инфузории были живыми (рис. 1). Более того, вортицеллы и их фрагменты (сократимый стебелёк) были обнаружены и в составе содержимого кишечника олигохет, доминирующих в зоне заплеска. В отличие от байкальских проб, сувойки отсутствовали на колониях этого же вида тетраспоры в р. Чёрная (рис. 2). По нашему мнению, основной причиной массового поселения вортицелл на тетраспоре из Байкала является выброс гамет этими макроводорослями. Вортицеллы, как и большинство перитрих, в основном, потребляют бактерий, гораздо реже в их рацион входят водоросли (типа протококковых), а иногда и мелкие бесцветные жгутиконосцы [31]. Л. А. Ижболдина пишет [9, с. 66]: «Во второй половине июля происходит массовый выход гамет у T. cylindrica var. bullosa, талломы её быстро разрушаются, хотя отдельные экземпляры встречаются до конца августа». По нашим данным, в период массового выхода максимальная концентрация гамет может достигать 2 млн экз./мл (см. рис. 1: 3, 4). Этот процесс мы наблюдали в июле - августе; именно он мог «спровоцировать» столь массовое развитие вортицелл на этих макроводорослях. Выделенные из БСД колонии тетраспоры с сувойками, помещённые в чашки Петри, на следующий день выбросили огромное количество гамет (в виде зеленоватого облака), особи сувоек за ночь с колоний водорослей «переселились» на дно чашки Петри и активно поглощали гаметы. На рисунке 1: 5 видно, что зооид вортицеллы буквально «нашпигован» гаметами тетраспоры.
Согласно Л. А. Ижболдиной [8; 10], биомасса тетраспоры в районе бух. Бол. Коты в период максимального развития достигает 3000-6000 г/м2. Длина слизистых трубок водоросли варьирует в пределах 2,5-20 см, ширина - в пределах 0,3-3,0 см соответственно. На-
ши данные показывают, что плотность заселения инфузориями наружной поверхности колоний тетраспоры изменялась от 20 до 70 экз./мм2. Сырой вес 1 см2 колонии тетраспоры составил 0,286-0,326 г. Учитывая эти сведения, а также площадь колонии водорослей, рассчитанную по приведённым выше данным, можно приблизительно оценить количество сувоек на одной колонии водоросли разного размера (3800 тыс. экз.), а также в 1 г этой макроводоросли (7-21 тыс. экз.).
Нами получены первые сведения по количественному составу инфузорий из БСД разного типа, образовавшихся в зоне заплеска бух. Бол. Коты в июле и августе 2010 г., а также в июне, августе и сентябре 2011 г. Из схемы, представленной на рисунке 32 [4], видно, что преобладающими растительными компонентами БСД побережья против стационара ЛИН СО РАН были улотрикс, детрифицирующиеся остатки растений, детрит и уруть. Соответственно, общая численность инфузорий, населяющих данный тип БСД в июне 2011 г. (503-960 кл./г сырого веса БСД) более чем на порядок превышала таковую из БСД августа (5-10 кл./г сырого веса БСД) и сентября (пляж севернее п. Чёрная, 70 кл./г сырого БСД), когда основу скоплений составляли талломы драпарналь-диоидес. Эта тенденция, хотя и в меньших количественных значениях, наблюдалась и летом 2010 г.: общая численность инфузорий улот-риксового БСД в июле (90-95 кл./г сырого веса БСД), также на порядок превышала их численность в августе (5-14 кл./г сырого веса БСД; 4 подсчёта), когда драпарнальдиоидес доминировали в составе БСД.
Мейозообентос1. Мейоинфауна в улотрик-совом, улотриксово-ручейниковом, драпар-нальдиоидесовом, в БСД с преобладанием улотрикса и остатков наземных растений, а также в захороненных БСД с преобладанием тетраспоры и улотрикса включала представителей 15 групп: Oligochaeta, Nematoda,
Harpacticoida, Сyclopoida, Tardigrada, Turbellaria, Rotifera, Ostracoda, Acariformes, Chironomidae, Amphipoda, Gastropoda, Bivalvia, Cladocera и Collembola2. Наиболее часто встречающимися группами являются олигохеты (100 % от общего числа проб), циклопы (79 %),
1 Интерстициальная фауна с размером тела от 0,3 до 3 мм (4 мм для нематод) [14-15]. Олигохет, длина тела которых более 3 мм, в анализ мейоинфауны не включали.
2 Известно, что коллемболы являются типичным компонентом сообществ увлажнённых наземных биотопов. В нашем случае их логичнее рассматривать как особый компонент промежуточных сообществ БСД.
нематоды (71 %), тихоходки (71 %), коловратки (64 %), остракоды и хирономиды (по 50 %)'. Мейоинфауна, обнаруженная в БСД с преобладанием улотрикса и ручейников, состояла из представителей 11 групп, что вдвое превышало групповое разнообразие сообщества грунта, свободного от БСД на данной станции. В пробах, взятых из БСД, доминировали циклопы (в среднем 58 % общей численности, максимально - до 83 %). В контрольных же пробах циклопов было меньше (в среднем 8 %; максимально - до 33 %), они уступали турбелляриям (в среднем 33 %; максимально - до 93 %, см. табл. 1) и коллемболам (в среднем 26 %; максимально - до 67 %). Общая численность организмов сообщества данного БСД достигала 129,5 тыс. экз./м2, в контрольных пробах - 15 тыс. экз./м2. Пробы беспозвоночных - обитателей БСД, состоящего преимущественно из улотрикса, заметно не отличались от контрольных. Общая численность достигла значения 610 тыс. экз./м2, в основном, за счёт циклопов (60 %) и тардиград (26 %), тогда как в контрольных пробах на долю тихоходок приходилось до 91 % численности. Инфауна БСД с преобладанием улотрикса и остатков наземной растительности по составу и числу особей была идентична фауне «чистого» грунта зоны за-плеска. Из 10 обнаруженных групп здесь преобладали олигохеты (42 %) и нематоды (25 %). Общая численность составила 59,4 тыс. экз./м2. Подобные характеристики нами были получены и для сообщества БСД захороненного улот-рикса: по общей численности (33 тыс. экз./м2) оно не отличалось от контроля, в нём преобладали нематоды (64 %). Сообщество БСД из захороненной тетраспоры включало 9 групп ин-фауны, из которых доминировали циклопы (до 90 %, в среднем 41 %) и коловратки (до 56 %, в среднем 41 % численности). Численность достигала 108 тыс. экз./м2 (в среднем 56±21 тыс. экз./м2) (см. табл. 1). Результаты исследований, проведённых 9 ноября 2011 г. в заплесковой зоне против стационара ЛИН, свидетельствуют
о том, что при общем снижении количественных показателей инфауны её численность в БСД из драпарнальдиоидес (26,4±4,3 тыс. экз./м2) на порядок превышала таковую в контроле (2,8±0,1 тыс. экз./м2) (рис. 3). Инфауна этого сообщества была представлена десятью группами беспозвоночных с доминированием нематод (37 %), тардиград (30 %) и олигохет
1 Вопрос о том, какие группы занесены с выбросами, но не развиваются в этих сообществах - тема будущих исследований.
(19 %); в чистом же грунте доминировали циклопы (36 %) и гарпактициды (20 %). Сравнение инфауны БСД с инфауной подлежащего грунта показало, что примерно 70-80 % общей численности сообщества сосредоточено именно в детритном скоплении. Следовательно, доминирующими группами мейоинфауны БСД, в зависимости от различных факторов, могут являться Сyclopoida, Nematoda, Tardigrada, Rotifera и Со11етЬо1а.
Макрозообентос. Первое, что сразу же бросается в глаза при изучении «зрелых» БСД2 с доминированием макроводорослей (особенно -улотрикса и драпарнальдиоидес), - огромное количество желтовато-белых червей. По нашим сведениям, олигохеты являются практически единственной массовой группой макрозообентоса, населяющей БСД в заплесковой зоне озера Байкал. В береговых выбросах детрита в изобилии развиваются олигохеты M. bungei, принадлежащие к семейству Enchytraeidae3. Выяснено, что особи этого вида могут в достаточно большом количестве встречаться в надводной части прибрежной зоны озера, вплоть до 2-3 м выше линии уреза, но наибольшей численности они достигают в зоне заплеска. По предварительным оценкам, на 1 м2 береговых детритных скоплений (5 августа 2011 г., побережье бух. Бол. Коты, пляж против стационара ЛИН СО РАН) может приходиться до 40 тыс. экз. M. bungei общей массой около 500 г. Похожая картина наблюдалась нами в скоплениях детрита на берегах зал. Мухор, зал. Чивыркуй-ский, о-ва Бол. Ушканий, западного побережья прол. Малое Море, восточного побережья Южного Байкала (устье р. Снежная). Оказалось, что численность олигохет может существенно варьировать в зависимости от состава БСД и времени отбора проб. При этом крайние значения этого показателя обычно колеблются в пределах от одной до нескольких десятков тысяч особей на 1 м2. M. bungei является одним из постоянных и доминирующих компонентов инфауны БСД Байкала.
2 Имеются в виду БСД, просуществовавшие несколько дней при высокой температуре.
3 Кроме них, под камнями можно встретить крупных особей земляных червей-люмбрицид, насекомых, и т. д. [3]. Но их нельзя относить к категории макрозообентоса.
Таблица 1
Состав таксономических групп и численность инфауны ежегодных естественных БСД бух. Бол. Коты (составлена О. В. Поповой)
Типы БСД и место отбора проб Дата сбора Численность, тыс. экз./м2 Доминирующие группы (доля в пробе, %)
БСД из улотрикса и отмерших имаго ручейников (пляж севернее пади Чёрная) 28.06.10 до 129,5 Сyclopoida (58) Chironomidae (17) СоІІетЬоІа (17)
БСД из улотрикса (бухточка «Пещерка») 24.07.10 610,3 Сyclopoida (60) Tardigrada (26) Oligochaeta (12)
БСД из улотрикса и остатков наземных растений (напротив стационара ЛИН СО РАН) 25.06.10 59,4 Oligochaeta (42) Nematoda (25)
БСД из захороненного улотрикса (напротив стационара ЛИН СО РАН) 25.06.10 33,1 Nematoda (64) Oligochaeta (23)
БСД из захороненной тетраспоры и детрита (бухточка «Пещерка») 28.07.10 56,0±21,3 Сyclopoida (41) К^ШЄш (41)
БСД из драпарнальдиоидес (напротив стационара ЛИН СО РАН) 9.11.11 26,4±4,6 Nematoda (37) Tardigrada (30) Oligochaeta (19)
Первые сведения по влиянию БСД на гидрохимические показатели интерстициальных вод заплесковой зоны
Исследования в данной области лимнологии Байкала только начаты, но уже сейчас можно утверждать, что химический состав интерстициальных вод, отобранных на одном пляже в контрольных лунках (без БСД) и под детритными скоплениями, существенно различается. В пробах воды из лунок под БСД отмечались более низкие величины рН, крайне низкое содержание кислорода, более высокие концентрации биогенных элементов, а также основных ионов. Для этих лунок характерны высокие концентрации органического вещества и величины БПК5 (табл. 2). Основные результаты гидрохимического анализа воды, пропитывающей скопление выброшенных на берег водорослей (отжим из БСД), сводятся к следующему. Вода из БСД с преобладанием улотрик-са, драпарнальдиоидес и остатков наземных растений, образовавшегося в заплесковой зоне против стационара ЛИН СО РАН в конце июля - августе 2011 г. [4, рис. 5], была обогащена сульфатами (11,6 мг/л), аммонийным и нитрат-
ным азотом (2,66 и 0,20 мг Ш/л, соответственно), минеральным фосфором (0,13 мг Р/л) и органическим веществом (ХПК-64 мг О/л). Вода, пропитывавшая БСД с преобладанием драпарнальдиоидес (более 90 % состава по сырому весу), образовавшееся на том же месте в сентябре 2011 г., имела высокие концентрации ионов солевого состава [4, рис. 4: 1, 2]. Содержание хлоридов, сульфатов, калия, кальция и магния в отжатой воде в 3-5 раз превышало значения этих компонентов в прибрежной воде, брызгами которой и пропитывалось БСД. В пробах отжатой воды были также обнаружены повышенные концентрации аммонийного (0,48) и нитратного (0,19 мг Ш/л) азота.
Интересные и новые сведения были получены по основным гидрохимическим показателям воды, взятой из плавающего на поверхности скопления улотрикса (так называемое «потенциальное» БСД). В июне (севернее устья р. Чёрной) на урезе над поясом улотрикса рН воды был равен 9,7, а содержание кислорода -158 % насыщения. В июле (пляж у стационара ЛИН) максимальные значения рН составляли 9,46; содержания О2 - 140 % насыщения.
Таблица 2
Основные гидрохимические показатели интерстициальных вод заплесковой зоны озера Байкал, отобранных под БСД (составлена И. В. Томберг)
Дата отбора проб и тип БСД рН 02, мг О/л Биогенные элементы Ионный состав и органические вещества
БСД с преобладанием мёртвых имаго ручейников. Пляж возле пади Чёрная [4, рис. 17; 18], июнь 2010; о. Бол. Уш-каний, июнь 2011 гг. Снижение до 7,33 Снижение концентраций до 3 мг/л Высокие концентрации нитритно-го (0,03 мг Ш/л) и нитратного азота (1,07 мг Ш/л) Повышенные концентрации органических веществ (ХПК до 13,5 мг О/л) и сульфатов до 11 мг/л
БСД с преобладанием улот-рикса. Пляж возле стационара ЛИН, Бол. Коты, июнь 2011 г., (аналогичное БСД представлено на рис. 1) Низкое -7,1 Снижение концентраций практически до аналитического нуля Повышенные концентрации всех биогенных элементов Очень высокие концентрации органических веществ (ХПК-260 мг О/л)
БСД с преобладанием дра-парнальдиоидес. Пляж возле стационара ЛИН, Бол. Коты, август, сентябрь 2011 г., [4, рис. 4] Низкие значения до 7,03 Снижение концентраций до 2,5 мг/л Повышенные концентрации аммонийного и нитратного азота Концентрации ионов солевого состава в 1,5-3 раза выше, чем в контрольной лунке, без БСД
Примечание: приведены экстремальные значения показателей
Предварительные сведения по влиянию БСД на элементный состав интерстициальных вод заплесковой зоны
В воде, отобранной из массы органических остатков, скопившихся на пляже против стационара ЛИН СО РАН, установлено содержание В, М§, Р, 8, С1, К, Мп, Со, №, Си, Лб, Вг, I, намного превышающее их концентрацию в воде из лунок (рис. 4; 5). Сильно различающиеся значения содержания химических элементов в воде, взятой в 100 м от уреза, на урезе и в лунках выделены в таблицах красным шрифтом. Вода, отобранная из маломощных скоплений органических остатков, отличается более низким количеством всех определяемых элементов. В соответствии с этим вода лунок, заложенных в точках с мощным слоем разлагающегося органического вещества (т. е. - под БСД), отличается и более высоким содержанием практически всех определяемых элементов.
Предварительные сведения по влиянию БСД на микробиологические показатели интерстициальных вод заплесковой зоны
Для оценки влияния БСД на микробиологические характеристики интерстициальных вод заплесковой зоны мы использовали данные, полученные летом 2010 г. в бух. Бол. Коты. Изучены два типа БСД, преимущественно состоявших из улотрикса или из мёртвых ручейников [4, рис. 16-18]. Различия в микробиологических показателях, а именно в численности сапрофитов и протеолитиков, были
обнаружены в воде из лунок с мёртвыми ручейниками и отмершим улотриксом (рис. 6; 7). Например, на пляже севернее пади Чёрная, в лунке из под БСД с ручейниками численность сапрофитов составила 187 200, а протеолитиков - 64 800 КОЕ/мл (июнь). Аналогичные показатели для воды из лунок без БСД составляли 115 000 и 31 000 КОЕ/мл соответственно. Следует учесть, что при изготовлении лунок в данном случае произошло некоторое разбавление интерстициальных вод за счёт подтока воды озера (из-за крупного размера частиц грунта). Также стоит отметить, что численность амилолитиков из той же лунки с ручейниковым БСД в несколько раз превышала таковую в лунках без БСД (4 110 и 1 325 КОЕ/мл соответственно). Общая численность бактерий (ОЧБ) в лунке с ручейниками и улотриксом составила 3,12 млн кл./мл, а в лунке только с мёртвыми ручейниками 2,95 млн кл./мл. При этом ОЧБ в «чистой» лунке составила 1,0 млн кл./мл.
В июле 2010 г. были обнаружены высокие показатели численности сапрофитных и проте-олитических микроорганизмов в лунках, сделанных под улотриксовыми БСД вблизи уреза. В лунке под БСД с преобладанием улотрикса (пляж севернее устья р. Черная) численность этих групп микроорганизмов составляла 1 324 000 и 472 000 КОЕ/мл соответственно. Эти значения в воде из «чистых» лунок составляли 6 500 и 2 500 КОЕ/мл. В лунке под БСД с преобладанием улотрикса (падь Сенная) численность сапрофитных и протеолитических
микроорганизмов также оказалась значительной: 652 000 и 25 000 КОЕ/мл; в воде же из «чистых» лунок соответственно составляла 45 500 и 14 700 КОЕ/мл. Для сравнения, численность этих же групп микроорганизмов в лунке без БСД, сделанной в 1 метре от уреза в бух. Пещерка, составляла 149 000 и 10 800 КОЕ/мл. Общая численность бактерий в улотриксовых лунках в пади Сенная и севернее устья р. Чёрная составила 5,33 и 5,69 млн кл./мл. ОЧБ в лунке без БСД в бух. Пещерка, составляла 3,52 млн кл./мл.
Санитарно-бактериологическое состояние поровых вод заплесковой зоны Южного Байкала
Численность сапрофитных бактерий (ОМЧ) в поровых водах колебалась в пределах 1 560-
4 620 000 КОЕ/мл, количество общих коли-формных бактерий - от 44 до 6 000 КОЕ/100мл; количество термотолерантных колиформных бактерий - от 0 до 4 950 КОЕ/100 мл. По сравнению с водами открытого озера (100 м от уреза) показатели ОКБ в поровых водах были выше примерно в 14 раз. Это свидетельствует о значительном фекальном загрязнении, регулярно возникающем в зоне заплеска в период массового наплыва туристов. Этот вывод подтверждается результатами гидрохимических исследований. Так, в июле 2011 г., в районе пос. Монахово (Чивыркуйский залив), излюбленном месте массового отдыха туристов и рыбаков, выявлены повышенные концентрации биогенных элементов по сравнению с прибрежными водами залива: содержание NH4 и NO2" превышало аналогичные концентрации в воде озера примерно в 5 раз, PO43" - на порядок.
Заключение
Аналогично морским экосистемам, в запле-сковой зоне озера Байкал по периметру его побережья постоянно и ежегодно формируется своеобразный биотоп, который одновременно представляет собой обильную кормовую базу для различных представителей инфауны. Впервые для Байкала нами получены качественные и количественные сведения о сообществах беспозвоночных животных, населяющих БСД разного типа. В число таксономических групп ин-фауны БСД входят инфузории (микрозообентос), турбеллярии, нематоды, олигохеты, коловратки, двустворчатые и брюхоногие моллюски, амфиподы, тардиграды, ветвистоусые, циклопы, гарпактициды, хирономиды, клещи, коллемболы (мейозообентос), олигохеты (макрозообентос). Таксономический состав и коли-
чественные характеристики инфауны БСД разного типа не одинаковы. Организмы мейо- и макрозообентоса развиваются в БСД с преобладанием фитокомпонента и практически отсутствуют в БСД с доминированием отмерших имаго ручейников. В этом типе БСД [4, рис. 16-18], повсеместно образующемся вдоль побережья в конце весны - начале лета, наиболее обильны инфузории (гистофаги). Сравнительный анализ различных БСД с доминированием фитокомпонента показывает, что максимальная численность инфузорий приурочена к береговым скоплениям улотрикса. Именно эта водоросль из детритных скоплений является наиболее предпочитаемой пищей для единственного массового представителя макрозообентоса БСД - олигохеты мезэнхитреуса. Следует отметить, что олигохеты семейства Enchytraeidae являются характерным компонентом инфауны БСД как морей, так и озёр (включая Байкал).
Проведено сравнение количественного и качественного состава беспозвоночных, населяющих собственно БСД и грунты под ними, в сезонном аспекте. В ряде случаев сообщество мейофауны БСД незначительно отличается от такового чистого песка (без детрита). При определённых условиях, которые сложились в июне и в ноябре 2011 г., в зоне заплеска бух. Бол. Коты, в улотриксово-ручейниковом БСД и в БСД с преобладанием драпарнальдиоидес, фауна концентрировалась в этих скоплениях и по количественным показателям превышала таковую за пределами этого биотопа (см. табл. 1; рис. 3). Циклопы предпочтительнее заселяют детритные маты, чем чистый грунт.
Изучены состав и количественные показатели скоплений бытового мусора в районе пляжа в посёлках Листвянка, Бол. Коты, а также на побережье Малого Моря, о. Бол. Ушка-ний и Чивыркуйского залива. Ежегодные антропогенные БС формируются на пляжах, наиболее подверженных рекреационной нагрузке (побережье Малого Моря, Чивыркуйского залива, о. Ольхон [3]), и вблизи населённых пунктов. Например, осенью 2011 г. в пос. Листвянка на пляже размером примерно 200^2 м обнаружены БС, состоящие из твёрдых бытовых отходов. Их общая масса на пляже составила около 300 кг.
Впервые для Байкала нами установлено, что биогеохимические и микробиологические процессы, происходящие внутри и под БСД, формирующимися в заплесковой зоне озера, оказывают существенное влияние на гидрохимические, биогеохимические показатели ин-
терстициальных вод и микробиологическую обстановку в заплесковой зоне (рН, концентрация О2, Р043", N02", NH4+, 8І и др). Так, например, 23 июля 2010 г. у пирса стационара ЛИН СО РАН, бух. Бол. Коты, эти показатели в воде прибрежной зоны, в 1,5-2 м ниже уреза и в скоплении макрофитов, сконцентрированных в воде у уреза, значительно различались: в первом случае рН был равен 7,92, во втором - 10, концентрация кислорода в прибрежной воде (12,2 мг/л) была почти в 2 раза ниже, чем в воде с макрофитами (24 мг/л). Концентрация О2 в поровых водах из лунки под БСД, состоящего из отмерших имаго ручейников, не превышала 3 мг/л, в контрольной лунке (без БСД) - 10,1 мг/л, в воде на урезе - 15,2 мг/л. В поровых водах под БСД из мёртвых ручейников [3, рис. 17; 18] выявлены значительно более высокие концентрации биогенных элементов по сравнению с водами из лунок без БСД: содержание NH4+ и Р043- было выше примерно в 20 раз, N02" и 8І - в 3-4 раза. Аналогичная картина наблюдается в поровых водах под БСД растительного происхождения, причём концентрация О2 падает практически до нуля. Низкие величины рН воды под разлагающимися БСД приводят к повышению концентраций ионов солевого состава (сумма ионов: 99 мг/л в воде Байкала по сравнению с 160 мг/л в поровых водах).
Под БСД с доминированием улотрикса общая численность бактерий, как и численность отдельных групп микроорганизмов, были несколько выше, чем под БСД из ручейников. Таким образом, можно сделать вывод, что дет-ритные скопления различного вида (ручейни-ковые, улотриксовые), несомненно, оказывают влияние на количество микроорганизмов, обитающих в урезовой и литоральной зоне озера Байкал. С помощью этих микроорганизмов ускоряется и усиливается круговорот различных химических элементов в прибрежной зоне озера за счёт ферментативной активности бактерий. Бактерии, массово развивающиеся на дет-ритных матах, являются прекрасными деструкторами этого органического вещества (что было показано при посеве на различные селективные питательные среды), тем самым обеспечивая кристальную чистоту вод Байкала.
Приведённые в статье сведения послужат основой для последующего междисциплинарного изучения заплесковой зоны Байкала и организации оптимальной схемы слежения за её состоянием.
Работы проведены в рамках госбюджетного проекта № VII-62-1-4 «Междисциплинарные исследования заплесковой зоны как важной составляющей литорали озера Байкал» (2010-2012 гг.) и частично поддержаны интеграционным проектом СО РАН № 49 «Разнообразие, биогеографические связи и история формирования биот долгоживущих озёр Азии» (2009-2011 гг.). Написание и публикация данной статьи частично поддержаны проектом № 2012.08 - 2.2.9./1.5.4 «Комплексные междисциплинарные исследования происхождения, эволюции и современного состояния биот озера Байкал и горных озёр Байкальской рифтовой зоны». Авторы благодарны Е. М. Тимошкиной за англоязычный перевод части текста, М. М. Пензиной за помощь в организации экспедиций, Д. Ю. Карнаухову за помощь при отборе проб и фотографировании пляжа в экспедиции летом 2011 г. При проведении работ нам была оказана важная техническая поддержка со стороны А. Л. Новицкого.
Литература
1. Базикалова А. Я. Донная фауна. / А. Я. Бази-калова // Тр. АН СССР. - 1971. - Т. 12, № 32. -С. 95-114.
2. Бек Т. А. Разложение макрофитов в литорали Белого моря / Т. А. Бек, Л. И. Потапова // Экология. - 1986. - № 1. - С. 79-82.
3. Биология прибрежной зоны озера Байкал. Сообщение 1. Заплесковая зона: первые результаты междисциплинарных исследований, важность для мониторинга экосистемы / О. А. Тимошкин [и др.] // Изв. Иркут. гос. ун-та. Сер. Биология. Экология. -2011. - Т. 4, № 4. - С. 75-110.
4. Биология прибрежной зоны озера Байкал. Сообщение 2. Береговые скопления заплесковой зоны: классификация, сезонная динамика количественных и качественных показателей их состава / О. А. Тимошкин [и др.] // Изв. Иркут. гос. ун-та. Сер. Биология. Экология. - 2012. - Т. 5, № 1. -С. 40-91.
5. Броцкая В. А. Микробентос литорали Белого моря / В. А. Броцкая // Тр. Всесоюз. гидробиол. общ. - 1951. - Т. 3. - С. 179-193.
6. Гришанков А. В. Общая характеристика суп-ралиторали / А. В. Гришанков, Е. А. Нинбург // Ис-след. фауны морей. - 1995. - № 42. - С. 193-197.
7. Зоология беспозвоночных. Т. 1. / В. Вестхай-де, Р. Ригер. - М. : Тов-во науч. изд. «КМК», 2008. -512 с.
8. Ижболдина Л. А. Бентосные макрофиты открытых вод Южного Байкала / Л. А. Ижболдина // Изв. БГНИИ. - 1970. - Т. 23, № 1. - С. 13-41.
9. Ижболдина Л. А. Мейо- и макрофитобентос озера Байкал (водоросли) / Л. А. Ижболдина. - Иркутск : Изд-во ИГУ, 1990. - 176 с.
10. Ижболдина Л. А. Атлас и определитель водорослей бентоса и перифитона озера Байкал (мейо- и макрофиты) с краткими очерками по их экологии / Л. А. Ижболдина. - Новосибирск : Наука-Центр, 2007. - 248 с.
11. Каплина Г. С. Макрозообентос каменистых грунтов литорали оз. Байкал и его сезонная динамика (данные 1963-1968 гг., район Больших Котов) / Г. С. Каплина // Биол.-геогр. НИИ при Иркут. унте. - 1974. - С. 126-137.
12. Кожов М. М. Биология озера Байкал / М. М. Кожов. - М. : Наука, 1962. - 315 а
13. Компьютерная система учёта изображений флуоресцентно-окрашенных бактерий / В. Н. Дроздов [и др.] // Микробиология. - 2006. - Т. 75, № 6. -С. 861-864.
14. Курашов Е. А. Мейобентос как компонент озёрной системы / Е. А. Курашов. - СПб, 1994. -223 с.
15. Курашов Е. А. Мейобентос в пресноводных экосистемах. Его роль и перспективы исследования / Е. А. Курашов // Темат. лекции и материалы
I Междунар. школы-конф. «Актуальные вопросы изучения микро-, мейозообентоса и фауны зарослей пресноводных водоёмов», Борок, 2-7 октября 2007 г. - Н. Новгород : Вектор ТиС, 2007. - С. 36-71.
16. Методические указания (МУК) 4.2.1884-04
[Электронный ресурс] : сайт . - иЯЬ:
http://www.russgost.ru
17. Микроэлементный состав круглогодично вегетирующих макроводорослей каменистой литорали оз. Байкал (Россия) / Н. Н. Куликова [и др.] // Альгология. - 2008. - № 3. - С. 244-255.
18. Накопленный ущерб в Центральной эколо-
гической зоне Байкала составляет 1,5 миллиарда рублей [Электронный ресурс]: сайт . - иКЬ:
http://www.irk.ru/news/20120112/damage
19. Окунева Г. Л. Сезонные изменения мезо-бентоса на каменистой литорали (район пос. Большие Коты) / Г. Л. Окунева // Продуктивность Байкала и антропогенные изменения его природы / ред. О. М. Кожова. - Иркутск : Изд-во БГНИИ при ИГУ, 1974. - С. 137-152.
20. Окунева Г. Л. Мезо- и микробентос в районе Больших Котов (Южный Байкал) / Г. Л. Окунева // Новые материалы по фауне и флоре Байкала. -Иркутск : Изд-во ИГУ, 1976. - С. 116-142.
21. Применение микроколоночной высокоэффективной жидкостной хроматографии с УФ-
детектированием для определения анионов в объектах окружающей среды / Г. И. Барам [и др.] // Ана-лит. химия. - 1999. - Т. 54, № 9. - С. 962-965.
22. Распределение и экология донной фауны на литоральной отмели Дальнего пляжа / И. Я. Агарова [и др.] // Экологические исследования песчаной литорали : Тр. АН СССР. - Апатиты, 1976. -
С. 95-186.
23. Роль фитоценозов водорослей в пространственном распределении макрозообентоса на каменистой литорали оз. Байкал / Л. С. Кравцова [и др.] // Гидробиол. журн. - 2007. - Т. 43, № 5. -
С. 17-26.
24. Романенко В. И. Экология микроорганизмов пресных водоёмов. Лабораторное руководство / В. И. Романенко, С. И. Кузнецов. - Л. : Наука, 1974. - 194 с.
25. Руководство по химическому анализу поверхностных вод суши. Ч. 1. / под ред. Л. В. Боевой. - Ростов-на-Дону : «НОК», 2009. - 1044 с.
26. Семерной В. П. Динамика олигохетного населения в зоне временного затопления Рыбинского водохранилища / В. П. Семерной // Биол. внутр. вод. информ. бюл. ИБВВ АН СССР. - 1974. -№ 21. - С. 36-40.
27. Семерной В. П. Олигохеты озера Байкал / В. П. Семерной // Справочники и определители по фауне и флоре озера Байкал / ред. О. А. Тимошкин [и др.]. - Новосибирск : Наука, 2004. - С. 1-528.
28. Стрельцов В. Е. О зональности распределения фауны на литоральных отмелях Мурмана / В. Е. Стрельцов, И. Я. Агарова // Экологические исследования песчаной литорали : Тр. АН СССР. -Апатиты, 1976. - С. 67-79.
29. Чекановская О. В. Водные малощетинко-вые черви фауны СССР / О. В. Чекановская. - М. ; Л. : Изд-во АН СССР, 1962. - 411 с.
30. Gajewskaja N. S. Zur Oecologie, Morphologie und Systematik der Infusorien des Baikalsees / N. S. Gajewskaja // Bibl. Zool. (Stuttgart). - 1933. - Bd. 32. - S. 1-298.
31. Identification and Ecology of limnetic plankton Ciliates / W. Foissner [et al.] // Informationsberichte des Bayer. Landsamtes fuer Wasserwirtschaft. -1999. - H. 3. - P. 1-793.
32. Porter G. The use of DAPI for identifying and counting aquatic microflora / G. Porter, S. Feig // Lim-nol. Oceanogr. - 1980. - Vol. 25 (5). - P. 943-948.
Рис. 1. Эпибионтные инфузории рода Vorticella на Tetraspora cylindrica var. bullosa из БСД в районе стационара ЛИН СО РАН в пос. Бол. Коты. 1, 2 - общий вид таллома водоросли с сувойками, 1 - увеличение 40*, 2 - увеличение 100*; 3 - массовый выброс гамет тетраспоры, увеличение 100*; 4 - подвижные стадии инфузорий рода Vorticella («бродяжки») покидают таллом тетраспоры, увеличение 100*; 5 - сувойка (внутри видны поглощённые гаметы) и спиралевидно скрученные стебельки после отделения подвижных стадий, увеличение 400*; 6 - сувойки, «мигрировавшие» с таллома разлагающейся тетраспоры на дно чашки Петри, увеличение 40 *
Рис. 2. Ценоз зелёных нитчатых водорослей и Tetraspora суИпёпса в устье р. Чёрная. 31 июля 2010 г. 1 -внешний вид литореофильного сообщества; длина колонии Т. суНпёпса достигает 20 см и более; 2 - фрагмент колонии тетраспоры без организмов перифитона, увеличение 100*; 3 - фрагмент колонии тетраспоры, увеличение 400*. Фото О. А. Тимошкина
Рис. 3. Сравнение численности мейоинфауны в БСД с преобладанием драпарнальдиоидес (детрит), в расположенном под ним грунте, и в грунте, свободном от детрита (ноябрь 2011, против стационара ЛИН СО РАН, пос. Бол. Коты). Составлено О. В. Поповой
Элементный состав воды и лимоннокислой вытяжки из грунтов
25.06.2010, ст. Жилище (мкг/л)
Элемент 100 m Урез 3 Лунки Грунт
1 2 4 5
Na 2700 2630 2430 2570 2700 1200
Mg 2500 3000 2300 3000 5100 770
Al 14,0 42,0 2,7 10.2 80,0 80,0
Si 700 2000 460 660 3800 1300
P <12 145 13,0 890 <12 <10
S <340 1010 460 1000 1600 <380
К 830 1110 820 3030 1000 430
Ca 13000 16300 13000 18700 21000 3400
Ті 0,72 1.69 0.24 0.83 3,80 3,70
Mn 5,40 11,1 1,29 110 1,40 21,0
Fe 130 220 160 240 260 130
Cu 1,40 2,00 0,62 59,7 1,10 5,10
Zn 2,00 2,07 0,87 6,13 3,10 5,90
Br 8,1 11,0 7,6 29,0 12,0 14,0
Sr 97 114 98 150 91 26
Mo 1,00 0,98 0,95 0,89 1,10 0,71
[ 1,70 1,50 1,47 5,00 1,60 2,60
Ba 11,0 17,0 12,3 44,7 2,6 4,6
La 0,01 0,15 0,01 0.21 0,20 0,60
Ce <0,071 0,22 <0,071 <0,071 <0,071 0,80
Pb 0,13 0,19 0,09 0,38 0,12 1,20
Th <0,018 <0,018 <0,018 <0,018 <0,018 0,031
U 0,45 0,38 0,47 0,17 1,30 0,42
1,4- скопление органических остатков (БСД) в приурезовой зоне
2 — небольшая масса органических остатков
3 — вода из толщи БСД
5 — лимоннокислая вытяжка (pH 4.6) из грунтов под БСД
Миграция химических элементов в периоды массового скопления органического вещества определяется процессами его разложения, формирующими в большой мере химический состав воды в зоне заплеска и усиливающими разрушение минеральных грунтов.
В этот период вода уреза и лунок максимально насыщена химическими элементами, входящими в состав как разлагающейся массы органического вещества, представленного на ст. Жилище преимущественно
улотриксом и остатками наземной растительности (Р, Б, К, Са, Мп, Ге, Си, гп, Вг, Ва), так и минеральных грунтов (Мв, А1, Б!, П, РЗЭ).
Рис. 4. Химический состав воды, отобранной в 100 м от уреза, на урезе и в лунках заплесковой зоны (против стационара ЛИН СО РАН, пос. Бол. Коты). Составлено Н. Н. Куликовой, Е. В. Сайбаталовой.
Элементный состав воды и лимоннокислой вытяжки из грунтов
26.06.201 0, ст. Черная мкг/л)
Элемент 100 м Урез Лунка 3 ГРЇ ^нт
1 2 4 5
Ыа 2500 2970 2400 3700 3350 1300 1600
Мд 2300 2470 2200 2600 2650 620 1400
АІ 2,10 21,7 3,70 16,0 14,5 67,0 31,0
БІ 580 700 750 990 810 770 830
Р <12 21,00 20,00 1300 745 <10 1800
Б 390 630 360 590 650 <380 680
К 780 1000 740 2700 3300 310 2300
Са 13000 14000 12000 14000 17000 2100 10000
Ті 0,19 0,71 0,22 0,83 0,86 4,10 2,40
Мп 0,80 1,97 0,32 9,00 42,5 15,0 39,0
Ре 150 180 130 170 230 150 130
Си 0,56 1,33 0,63 3,20 6,25 3,10 9,60
2п 1,40 4,73 1,30 2,10 4,20 4,30 5,70
Вг 7,50 9,10 7,10 11,00 12,50 11,00 17,00
Эг 96 100 92 110 150 15 75
Мо 1,10 1,10 0,95 1,20 2,05 0,56 1,20
I 2,10 1,67 1,40 1,40 15,25 2,40 3,50
Ва 11,0 11,3 9,1 17,0 32,5 3,80 14,0
[_а 0,004 0,032 0,015 0,10 0,29 0,68 0,59
Се <0,071 <0,071 <0,071 <0,071 0,34 1,70 1,30
РЬ 0,08 3,10 0,06 0,12 0,27 1,00 1,10
ТИ <0,018 <0,018 <0,018 <0,018 <0,018 0,063 0,049
и 0,46 0,45 0,44 0,21 0,58 0,21 0,31
1,4- без БСД из отмерших ручейников
2 - под БСД из отмерших ручейников
3 - вода, из массы отмирающих ручейников
5 - лимоннокислая вытяжка (pH 4.6) из грунтов под БСД
В зоне заплеска ст. Черная под БСД из отмерших имаго
ручейников вода уреза и лунок
насыщена !\1а, Р, К, Мп, Си, Iп, Вг, а также А1, И, Мп, РЬ, РЗЭ,
переходящими в раствор большей частью при разрушении минеральных грунтов.
Рис. 5. Химический состав воды, отобранной в 100 м от уреза, на урезе и в лунках заплесковой зоны (пляж в 300 м севернее устья р. Чёрная; бух. Бол. Коты). Составлено Н. Н. Куликовой, Е. В. Сайбаталовой
180000
160000
120000
100000
80000
60000
40000
20000
О
Б
и
1 н
1 , \ Ш ,
амилолитики сапрофиты протеолитики грибы
фосфатраство-
РЯЮЩИС | 2 |
1400000 т 1200000 1000000 800000 600000 400000 200000 О
I
амилолитики сапрофиты протеолитики
грибы фосфатраство ряющис ^
700000- ■
600000
500000
400000'
300000'
200000' 1
100000" н
амилолитики сапрофиты протеолитики грибы
фосфатраство ряющис ^
к о т
лет
к ь т с о н
д /і о {)
о
К
Б
А
1 1 1 ш
ш
ш
Рис. 6. Численность разных групп микроорганизмов: А - в контрольных лунках без БСД; Б - в лунках под БСД. 1 - июнь 2010 г., 300 м севернее пади Чёрная, БСД с преобладанием отмерших имаго ручейников; 2 -июль 2010 г., 300 м севернее пади Чёрная, БСД с преобладанием улотрикса; 3 - июль 2010 г., падь Сенная, БСД с преобладанием улотрикса. Составлено В. В. Мальником
Рис. 7. Общая численность бактерий: А - в контрольных лунках без БСД; Б - в лунках под БСД. 1- июнь 2010 г., 300 м севернее пади Чёрная, БСД с преобладанием отмерших имаго ручейников; 2 - июль 2010 г., 300 м севернее пади Чёрная, БСД с преобладанием улотрикса; 3 - июль 2010 г., падь Сенная (Варначка), БСД с преобладанием улотрикса. Составлено В. В. Мальником
Biology of the coastal zone of Lake Baikal. 3. Seasonal dynamics of the infauna of onshore accumulated material, hydrochemical and microbiological analyses of interstitial water in the splash zone
O. A. Timoshkin1, I. V. Tomberg1, N. N. Kulikova1, O. V. Popova1, V. V. Malnik1,
T. Ya. Kostornova1, A. G. Lukhnev1, E. P. Zaytseva1, A. A. Shirokaya1, N. V. Potapskaya1,
Yu. M. Zvereva2,1, N. A. Bondarenko1, N. A. Rozhkova1, L. A. Obolkina1, N. G. Sheveleva1,
A. N. Suturin1, Ye. V. Saybatalova1, A. V. Nepokrytykh1, V. S. Vishnyakov2,1, E. A. Volkova2,1,
N. F. Logacheva1
1 Limnological Institute SB RAS, Irkutsk
2 Irkutsk State University, Irkutsk
Abstract. A third contribution includes first data on the composition of infaunal micro-, meio- and macrozooben-thos living in accumulated detrital material, qualitative and quantitative parameters of anthropogenic accumulated matter on the beaches of Listvyanka, Bolshye Koty settlements, shores of Maloe More Strait and Chyvyrkuy Bay (summer-autumn of 2011). Preliminary assessment of the effects onshore accumulated material (mostly algal and died Trichoptera imago maths) on hydrochemical, microbiological (including sanitary microbiological) and biogeochemical parameters of interstitial waters within the splash zone is given. These findings serve a basis for advanced integrated monitoring of Baikal ecosystem and suggest that further interdisciplinary research of splash zone is needed.
Key words: splash zone; Baikal; composition, seasonal dynamics of infauna of accumulated detrital material; micro-, meio-, macrozoobenthos; hydrochemical, biogeochemical and microbiological characteristics of interstitial waters; waste accumulation.
Тимошкин Олег Анатольевич Лимнологический институт CO РАН 664033, г. Иркутск, ул. Улан-Баторская, 3 доктор биологических наук заведующий лабораторией тел. (3952)42-82-18, факс 42-54-05 E-mail: tim@lin.irk.ru
Томберг Ирина Викторовна Лимнологический институт СО РАН 664033, г. Иркутск, ул. Улан-Баторская, 3 кандидат географических наук, научный сотрудник тел. (3952)42-65-02, факс 42-54-05 E-mail: kaktus@lin.irk.ru
Timoshkin Oleg Anatolyevich Limnological Institute RAS 3 Ulan-Batorskaya St., Irkutsk, 664033
D. Sc. in Biology, Head of laboratory
phone: (3952)42-82-18, fax: 42-54-05 E-mail: tim@lin.irk.ru
Tomberg Irina Viktorovna Limnological Institute RAS 3 Ulan-Batorskaya St., Irkutsk, 664033 Ph. D. in Geography, research scientist phone: (3952) 42-65-02, fax: 42-54-05 E-mail: kaktus@lin.irk.ru
Куликова Наталья Николаевна Лимнологический институт СО РАН 664033, г. Иркутск, Улан-Баторская, 3 кандидат биологических наук старший научный сотрудник тел. (3952)42-64-09, факс: 42-54-05 E-mail: kulikova@lin.irk.ru
Kulikova Natalia Nikolaevna Limnological Institute SB RAS 3 Ulan-Batorskaya St., Irkutsk, 664033 Ph.D. in Biology senior research scientist phone: (3952)42-64-09, fax: 42-54-05 E-mail: kulikova@lin.irk.ru
Попова Ольга Владимировна Лимнологический институт СО РАН 664033, г. Иркутск, Улан-Баторская, 3 аспирант, ведущий инженер факс (3952) 42-54-05 E-mail: popova-olga87@yandex.ru
Popova Olga Vladimirovna Limnological Institute SB RAS 3 Ulan-Batorskaya St., Irkutsk, 664033 doctoral student, leading engineer fax: (3952) 42-54-05 E-mail: popova-olga87@yandex.ru
Мальник Валерий Васильевич Лимнологический институт СО РАН 664033, г. Иркутск, Улан-Баторская, 3 кандидат биологических наук
Malnik Valeriy Vasilyevich Limnological Institute SB RAS 3 Ulan-Batorskaya St., Irkutsk, 664033 Ph. D. in Biology
младший научный сотрудник факс (3952) 42-54-05 E-mail: malnik80@mail.ru
Косторнова Татьяна Ярославовна Лимнологический институт СО РАН 664033, г. Иркутск, ул. Улан-Баторская, 3 главный специалист тел. (3952)42-54-15, факс 42-54-05 E-mail: kostornovat@mail.ru
Лухнев Антон Геннадьевич Лимнологический институт СО РАН 664033, г. Иркутск, Улан-Баторская, 3 аспирант, ведущий инженер факс (3952) 42-54-05 E-mail: luhnev.ant@yandex.ru
Зайцева Елена Петровна Лимнологический институт СО РАН 664033, г. Иркутск, Улан-Баторская, 3 кандидат биологических наук научный сотрудник факс (3952) 42-54-05 E-mail: zayaz@lin.irk.ru
Широкая Алена Александровна Лимнологический институт СО РАН 664033, г. Иркутск, Улан-Баторская, 3 кандидат биологических наук старший научный сотрудник тел.: (3952)42-82-18, факс: 42-54-05 E-mail: shirokaya@bk.ru
Потапская Надежда Викторовна Лимнологический институт СО РАН 664033, г. Иркутск, Улан-Баторская, 3 ведущий инженер факс (3952) 42-54-05 E-mail: potapskaya@yandex.ru
Зверева Юлия Михайловна Иркутский государственный университет 664003, Иркутск, ул.Сухэ-Батора, 5 студент
E-mail: spongebobuz@yandex.ru
Бондаренко Нина Александровна Лимнологический институт СО РАН 664033, г. Иркутск, ул. Улан-Баторская, 3 доктор биологических наук, ведущий научный сотрудник тел. (3952) 42-82-18, факс: 42-54-05 E-mail: nina@lin.irk.ru
Рожкова Наталья Анатольевна Лимнологический институт СО РАН, 664033, г. Иркутск, ул. Улан-Баторская, 3 кандидат биологических наук старший научный сотрудник
junior research scientist fax: (З9З2) 42-З4-0З E-mail: malnik80@mail.ru
Kostornova Tatyana Yaroslavovna Limnological Institute RAS 3 Ulan-Batorskaya St., Irkutsk, 664033 principal specialist
phone: (З9З2)42-З4-1З, fax: 42-З4-0З E-mail: kostornovat@mail.ru
Lukhnev Anton Gennadyevich Limnological Institute SB RAS 3 Ulan-Batorskaya St., Irkutsk, 664033 doctoral student, leading engineer fax: (З9З2) 42-З4-0З E-mail: luhnev.ant@yandex.ru
Zaytseva Elena Petrovna Limnological Institute SB RAS 3 Ulan-Batorskaya St., Irkutsk, 664033 Ph. D. in Biology research scientist fax: (З9З2) 42-З4-0З E-mail: zayaz@lin.irk.ru
Shirokaya Alena Alexandrovna Limnological Institute SB RAS 3 Ulan-Batorskaya St., Irkutsk, 664033 Ph. D. in Biology senior research scientist phone: (З9З2)42-82-18, fax 42-З4-0З E-mail: shirokaya@bk.ru
Potapskaya Nadezhda Victorovna Limnological Institute SB RAS 3 Ulan-Batorskaya St., Irkutsk, 664033 leading engineer fax: (З9З2) 42-З4-0З E-mail: potapskaya@yandex.ru
Zvereva Julia Mikhailovna Irkutsk State University З Sukhe-Bator St., Irkutsk, 664003 student
E-mail: spongebobuz@yandex.ru
Bondarenko Nina Aleksandrovna Limnological Institute SB RAS 3 Ulan-Batorskaya St., Irkutsk, 664033
D. Sc. in Biology, leading research scientist
phone: (З9З2) 42-82-18, fax: 42-З4-0З E-mail: nina@lin.irk.ru
Rozhkova Natalya Anatolyevna Limnological Institute SB RAS,
3 Ulan-Batorskaya St., Irkutsk, 664033 Ph. D. in Biology, senior research scientist
тел. (3952) 42-82-18, факс: 42-54-05 E-mail: rozhkova@lin.irk.ru
Оболкина Любовь Александровна Лимнологический институт СО РАН 664033, г. Иркутск, Улан-Баторская, 3 кандидат биологических наук старший научный сотрудник факс (3952) 42-54-05 E-mail: ola@lin.irk.ru
Шевелёва Наталья Георгиевна Лимнологический институт СО РАН 664033, г. Иркутск, ул. Улан-Баторская, 3 кандидат биологических наук старший научный сотрудник тел. (3952) 42-82-18 E-mail: shevn@lin.irk.ru
Сутурин Александр Николаевич
Лимнологический институт СО РАН
664033, г. Иркутск, ул. Улан-Баторская, 3
кандидат геолого-минералогических наук, заведую•
щий лабораторией
тел.: (3952)42-64-09, факс 42-54-05
E-mail: san@lin.irk.ru
Сайбаталова Елена Витальевна Лимнологический институт СО РАН 664033, г. Иркутск, Улан-Баторская, 3 ведущий инженер
тел. (3952)42-64-09, факс: 42-54-05 E-mail: sayb@lin.irk.ru
Непокрытых Анна Владимировна Лимнологический институт СО РАН 664033, г. Иркутск, Улан-Баторская, 3 кандидат биологических наук научный сотрудник тел.: (3952)42-82-18, факс: 42-54-05 E-mail: nepocr1978@mail.ru
Вишняков Василий Сергеевич Иркутский государственный университет 664003, Иркутск, ул.Сухэ-Батора, 5 студент
E-mail: aeonium25@mail.ru
Волкова Екатерина Александровна Иркутский государственный университет 664003, Иркутск, ул.Сухэ-Батора, 5 студент
E-mail: cathvolkova@mail.ru
Логачёва Наталья Филипповна Лимнологический институт СО РАН 664033, г. Иркутск, ул. Улан-Баторская, 3 ведущий инженер
тел. (3952)42-82-18, факс: 42-54-05 E-mail: nina@lin.irk.ru
phone: (3952) 42-82-18, fax: 42-54-05 E-mail: rozhkova@lin.irk.ru
Obolkina Lubov Aleksandrovna Limnological Institute SB RAS 3 Ulan-Batorskaya St., Irkutsk, 664033 Ph. D. in Biology, senior research scientist fax: (3952) 42-54-05 E-mail: ola@lin.irk.ru
Sheveleva Natalia Georgievna Institute of Limnology SB RAS 3 Ulan-Batorskaya St., Irkutsk, 6640333 Ph. D. in Biology, senior research scientist
phone: (3952) 42-82-18 E-mail: shevn@lin.irk.ru
Suturin Aleksandr Nikolaevich Limnological Institute SB RAS 3 Ulan-Batorskaya St., Irkutsk, 664033 Ph. D. in Geology, Head of laboratory
phone: (3952)42-64-09, fax: 42-54-05 E-mail: san@lin.irk.ru
Saybatalova Yelena Vitalievna Limnological Institute SB RAS 3 Ulan-Batorskaya St., Irkutsk, 664033 leading engineer
phone: (3952)42-64-09, fax: 42-54-05 E-mail: sayb@lin.irk.ru
Nepokrytykh Anna Vladimirovna Limnological Institute SB RAS
3 Ulan-Batorskaya St., Irkutsk, 664033 Ph. D. in Biology research scientist
phone: (3952)42-82-18, fax: 42-54-05 E-mail: nepocr1978@mail.ru
Vishnyakov Vasiliy Sergeevich Irkutsk State University 5 Sukhe-Bator St., Irkutsk, 664003 student
E-mail: aeonium25@mail.ru
Volkova Ekaterina Aleksandrovna Irkutsk State University
5 Sukhe-Bator St., Irkutsk, 664003 student
E-mail: cathvolkova@mail.ru
Logacheva Natalia Filippovna Limnological Institute RAS
3 Ulan-Batorskaya St., Irkutsk, 664033 leading engineer
phone: (3952)42-82-18, fax: 42-54-05 E-mail: nina@lin.irk.ru
