CC BY
70
УДК 574.5: 502.4
Р.П. Токинова, К.И. Абрамова, Л.К. Мустафина, Н.В. Шурмина, О.А. Богданова
Институт проблем экологии и недропользования АН РТ, [email protected]
БИОРАЗНООБРАЗИЕ ООПТ «ПАРК ПОБЕДЫ»: ЭКОСИСТЕМЫ ВОДНЫХ ОБЪЕКТОВ И ПЕРСПЕКТИВЫ РЕКРЕАЦИОННОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ
В статье содержится гидробиологическая и гидрохимическая характеристика водных объектов особо охраняемой природной территории местного значения «Парк Победы» (г. Казань). На основе анализа полученных данных сформулированы основные положения концепции по эко-лого-сберегающему развитию рекреационной инфраструктуры на охраняемой природной территории. Предложен комплекс первоочередных мер по экологической реабилитации эвтрофи-рованного оз. Центральное и болотных озерков, испытывающих влияние сточных вод городской ливневой канализации.
Ключевые слова: фитопланктон; зоопланктон; макрозообентос; особо охраняемая природная территория; рекреация; Парк Победы; Казань.
Введение
Особо охраняемая природная территория местного значения «Парк Победы» проектом генплана г. Казани включена в природно-рекреационный каркас г. Казани как одна из ключевых природных территорий. Вопросы развития рекреационной инфраструктуры на территории Парка становятся все более актуальными в связи с реализацией в городах Татарстана республиканской программы Развития общественных пространств (www.park. tatar).
Сво еобразие природно-ландшафтному облику Парка Победы придает озерно-болотный комплекс, который занимает площадь около 27 га. Данный комплекс является репрезентативным примером водно-болотных угодий, ранее широко представленных на правобережье приустьевой части р. Казанки и постепенно исчезающих по мере развития города (Мозжерин и др., 2012; Мингазова и др., 2014). Для него характерна сильная изрезан-ность береговой линии и множество мелководных (до 2 м глубиной) озерков, образовавшихся на месте прежних торфоразработок (рис. 1). В 1990-х гг. рядом с военно-мемориальным комплексом Парка Победы было образовано искусственное озеро-копань (оз. Центрально е), предназначенно е для рекреационных целей и ставшее наиболее крупным из водоемов Парка (площадь 3.7 га, макс. глубина 4.3 м). В начале 2000-х
гг. водные объекты парка были исследованы в рамках реализации проекта по инвентаризации и экологической паспортизации озер г. Казани (Экология города Казани, 2005; Мингазова и др., 2014; Шигапов, 2014). Для оз. Центрального, учитывая его генезис и молодой возраст, было отмечено низкое разнообразие гидробионтов. На основе физико-химических показателей и оценки трофического состояния оно было отнесено к группе озер с относительно благополучной экологической ситуацией. Вместе с тем, для большей части болотных озерков экологическая ситуация оценивалась как неблагополучная, нуждающаяся в профилактических и восстановительных мероприятиях (Шига-пов, 2014).
Цель настоящей статьи: дать оценку современного экологического состояния водных объектов ООПТ «Парк Победы» на основе анализа гидро-
Рис. 1. Озерно-болотный комплекс ООПТ «Парк Победы» (фото С.В. Бердника)
химических и гидробиологических показателей; предложить комплекс первоочередных мер по экологической реабилитации водных объектов Парка Победы и сформулировать основные положения концепции по эколого-сберегающему развитию рекреационной инфраструктуры на ООПТ.
Материал и методы исследований
Материал для гидробиологических исследований собран в ходе выездов на водоемы «Парка Победы» в 2017-2020 гг. (14.06.2017 г., 23.05.2018 г., 31.07.2018 г., 20.08.2019 г., 23.01.2020 г.). Изучались таксономический состав и количественная структура планктонных и бентосных сообществ. Отборы проб проведены на 14 станциях, заложенных в центральной (ст. 1-3 и ст. 8-10) и прибрежной (ст. 4-7 и ст. 11-14) части акваторий оз. Центрального и болотных озерков (рис. 2). Объем полученного и проанализированного материала составил: 21 проба фитопланктона, 21 - зоопланктона, 20 проб макрозоофитоса и макрозообенто-са. Отбор и обработка гидробиологических проб проведены в соответствии с общепринятыми методами (Методика изучения ..., 1975; Методические рекомендации ..., 1982; Руководство ..., 1983). Гидрохимические исследования водных объектов Парка проведены в апреле и июне 2017 г., августе 2019 г. и январе 2020 г.
Рис. 2. Местоположение гидробиологических станций. Цифрами 1-14 обозначены номера станций
Результаты и их обсуждение
Гидрохимический режим. Водные объекты «Парка Победы» - оз. Центральное и болотные озерки - по классификации О.А. Алекина характеризуются водой сульфатного класса кальциевой группы (второго типа). Озеро Центральное относится к водоемам с относительно повышенной минерализацией (660-1072 мг/дм3), болотные озерки - к солоноватым водоемам (1018-2442 мг/ дм3). Активная реакция воды в поверхностных слоях озера и болотных озерков зимой близка к нейтральной (рН 7.3), весной и в первой половине лета повышается до слабощелочной (рН 7.8-8.3). Кислородный режим в исследуемых водоемах различен и зависит от глубины воды и сезона года. В поверхностном горизонте оз. Центральное его концентрация весной и в первой половине лета находится в пределах нормы (7.5-8.6 мгО2/дм3). В конце июля-августе из-за «цветения воды», обусловленного развитием синезеленых водорослей, наблюдается перенасыщение кислородом (12.3-13.3 мгО2/дм3, или 143-159%). При этом реакция воды повышается до щелочной (рН 9). С увеличением глубины содержание кислорода быстро падает, вплоть до полного исчезновения на глубине 4-х и более метров (табл. 1). Вместе с дефицитом кислорода, в придонных слоях озера отмечено присутствие высоких концентраций H2S - 2.8 мг/дм3, а реакция среды становится нейтральной. Прозрачность воды относительно высокая: весной 1.2 м, во второй половине лета снижается до 0.4 м. В период наблюдений значительные превышения ПДК (для водоемов рыбохозяйственного назначения) были зафиксированы по БПК5 (4.5-5 ПДК) и по аммоний-иону (6-8 ПДК).
В болотных озерках содержание кислорода в поверхностном горизонте весной и в первой половине лета отмечается в пределах нормы (8.9-9.1 мгО2/дм3). Прозрачность воды в этот период достигает до дна (1.9 м). Зимой, в подледный период, кислород в воде озерков отсутствует. При этом как в придонном, так и в поверхностном слое воды отмечено присутствие высоких концентраций H2S - 3.7 мг/дм3; реакция воды при этом близка к нейтральной.
Фитопланктон. В водоемах
Таблица 1. Изменение температуры воды и ряда гидрохимических показателей с глубиной в оз. Центральное (ст. 3, 20.08.2019 г.)
Глубина Т°С рН мг/дм3 ХПК, мгО/дм3 бпк5, мгО/дм3 H2S, мг/дм3
0-0.1 м 24.4 8.9 13.3 (159*) 36.5 9.1 —
1 м 22.9 8.9 12.3 (143) 36.5 9.1 —
2 м 18.6 8.4 5.2 (56) 36.5 9.3 —
3 м 16.8 7.5 2.4 (25) 34.9 8.9 0.07
4 м 13.8 7.2 0 45.6 10.1 2.80
пДКрх - 6.5-8.5 >6 30.0** 2.0 0.005***
Примечания: * - % от насыщения;
** - ПДК для водных объектов культурно-бытового водопользования;
*** - для сульфидов.
парка обнаружено 98 видов и внутривидовых таксонов водорослей из 7 отделов: диатомовые (32), зеленые (27), синезеленые (15), золотистые и эв-гленовые (по 9), криптофитовые (4) и динофито-вые (2) (табл. 2).
Несмотря на довольно близкое число видов в составе фитопланктона озера и болотных озерков (55-60 видов), их сходство невелико (коэффициент Серенсена 0.21). Различия обусловлены структурой экологических групп фитопланктона. В составе оз. Центральное присутствуют преимущественно планктонные формы (56.4%), тогда как в болотных озерках наряду с планктонными (30%) широкую представленность имеют и бентосные формы (25%) водорослей. По отношению видов к величине минерализации в фитопланктоне обоих водоемов преобладают индифферентные формы водорослей (56-58%). Вместе с тем, для болотных озерков отмечена более высокая представленность галофилов (17%), чем в оз. Центральное (5%). Имеются также различия в количественной структуре и сезонной динамике. Общая численность и биомасса фитопланктона в оз. Центральное превышают таковые в болотных озерках на 1-2 порядка (табл. 3). В болотных озерках весенний комплекс диатомовых летом сменяется комплексом синезеленых, диатомовых и эвгленовых. В оз. Центральное синезеленые присутствуют в большом количестве уже весной, а летом (конец июля - август) всецело доминируют как по численности, так и по биомассе. Массовое развитие синезеленых водорослей в этот период приводит к «цветению воды» в озере, возбудителем которого выступает Aphanizomenon flos-aquae (L.) Ralfs (86% от численности и от биомассы фитопланктона).
Зоопланктон. В общей сложности обнаружено 50 видов, из них коловраток 30 видов, ветвистоу-
сых ракообразных - 14 и веслоногих ракообразных - 6 (Любин, 2019). По частоте встречаемости видов в зоопланктоне водоемов Парка наиболее обычны коловратка Keratella quadrata (Müller, 1786), ракообразные Daphnia longiremis G.O. Sars, 1861, Daphnia magna Straus, 1820 и Cyclops strenuus Fischer, 1851. В оз. Центральном состав зоопланктона (24 вида) формируется преимущественно из планктонных (54%) и фитофильно-планктон-ных (29%) форм. В болотных озерках (37 видов) комплекс планктонных (24%) и фитофильно-планктонных (19%) форм обогащается разнообразной фитофильной и фитофильно-при-брежной фауной (32%) из зарослевых биотопов. Коэффициент сходства видового состава при этом невысок и составляет 0.33. Общая численность зоопланктона достигает высоких значений как в оз. Центральное, так и в болотных озерках. Однако, его биомасса в болотных озерках существенно превышает таковую в озере, что обусловлено преимущественным развитием здесь крупных рачков-фильтраторов из рода Daphnia (табл. 4). Для последних благоприятные условия для массового развития во многом обеспечиваются отсутствием пресса со стороны рыб.
Макрозоофитос и макрозообентос. Из представителей этих сообществ в водоемах Парка обнаружено 89 видов: стрекающие (1 вид), малоще-тинковые черви (8), пиявки (6), брюхоногие моллюски (10), ракообразные (1), клопы (10), жуки (13), стрекозы, поденки и ручейники (по 3 вида), двукрылые насекомые (31) (табл. 5). Наиболее высокое богатство видов отмечено для прибрежных зарослевых биотопов водоемов, где встречены 93% от общего числа обнаруженных видов (в бен-тали - лишь 22%). В бентали водоемов, на глубине 1-2 м, наибольшее распространение получили биоценозы хирономид (табл. 6). Они состоят из немногих видов рода Chironomus, устойчивых к условиям гипоксии. В болотных озерках численность и биомасса этих биоценозов заметно выше, чем в оз. Центральное. В озере обращает на себя внимание заметное сокращение численности и биомассы макрозообентоса с глубиной. На наиболее глубоких участках озера, ниже отметки 3 м, в связи с неблагоприятным газовым режимом организмы макрозообентоса отсутствуют.
Оценка экологического состояния водоемов. Для оценки уровня трофности водных объектов «Парка Победы» использованы индикаторные возможности планктонных сообществ (Андро-
Таблица 2. Список видов (и внутривидовых таксонов) альгофлоры водоемов ООПТ «Парк Победы»
ALGAE 52 Nitzschia sp. 1
Cyanophyta 53 Rhoicosphenia abbreviata (Ag.) Lange-Bert.
1 Anabaena circinalis (Kütz.) Hansg. 54 Surirella angustata Kütz.
2 Anabaenaflos-aquae (Lyng.) Bréb. 55 Synedra ulna var. ulna (Nitzsch) Ehr.
3 Anabaenopsis elenkinii Miller 56 Synedra ulna var. biceps (Kütz.) Hust.
4 Aphanizomenon flos-aquae (L.) Ralfs Cryptophyta
5 Gomphosphaeria lacustris Chod. 57 Chroomonas acuta Uterm.
6 Lyngbya aerugineo-coerulea (Kütz.) Gom. 58 Chroomonas breviciliata Nyg.
7 Oscillatoria limosa Ag. 59 Cryptomonas erosa Ehr.
8 Oscillatoriaplanctonica Wolosz. 60 Cryptomonas ovata Ehr.
9 Phormidium ambiguum Gom. Dinophyta
10 Planktothrix agardhii Gom. 61 Ceratium hirundinella (O. F. Müller) Bergh
11 Pseudanabaena limnetica Lemm. (Kom.) 62 Peridinium aciculiferum Lemm.
12 Spirulina sp. 1 Euglenophyta
13 Spirulina sp. 2 63 Distigma curvata var. major Prinsgh.
14 Synechococcus aeruginosus Näg. 64 Euglena mutabilis Schmitz
15 Synechocystis aquatilis Sauv. 65 Euglena vermicularis Prosch.-Lavr.
Chrysophyta 66 Lepocinclis ovum var. palatina Lemm.
16 Chromulina ovalis Klebs 67 Phacus caudatus Hubner
17 Chromulina tenera Matv. 68 Phacus caudatus var. minor Drez.
18 Chrysococcus rufescens Klebs 69 Phacuspleuronectes (Ehr.) Duj.
19 Ochromonas charkowiensis Matv. 70 Trachelomonas hispida (Perty) emend. Defl.
20 Ochromonas minuscula Conrad 71 Trachelomonas volvocina Ehr.
21 Ochromonas mutabilis Klebs Chlorophyta
22 Ochromonas variabilis Meyer 72 Actinastrum hantzschii Lagerh.
23 Ochromonas sp. 1 73 Ankyra judayi (G.M.S.) Fott
24 Synochromonas pallida Korsch. 74 Ankyra ocellata (Korsch.) Fott
Bacillariophyta 75 Chlamydomonas globosa Snow
25 Achnanthes lanceolata (Bréb.) Grun. 76 Chlamydomonasproboscigera var. minor (Korsch.) Pasch.
26 Achnanthes minutissima Kütz. 77 Chlamydomonas snowiae Printz
27 Amphora veneta Kütz. 78 Chlamydomonas sp. 1
28 Amphora ovalis Kütz. 79 Coelastrum microporum Näg.
29 Aulacoseira granulata (Ehr.) Sim. 80 Dictyosphaerium pulhellum Wood
30 Aulacoseira islandica (O. Müller) Sim. 81 Korschikoffiella limnetica (Lemm.) Silva
31 Cocconeis placentula Ehr. 82 Lagerheimia genevensis (Chod.) Chod.
32 Cyclotella meneghiniana Kütz. 83 Micractinium pusillum Fres.
33 Cyclotella sp.1 84 Monoraphidium arcuatum (Korsch.) Hind.
34 Diatoma anceps (Ehr.) Kirchn. 85 Monoraphidium contortum (Thur.) Kom.-Legn.
35 Diatoma elongatum (Lyngb.) Ag. 86 Monoraphidium griffithi (Berk.) Kom.-Leg.
36 Epithemia adnata (Kütz.) Bréb 87 Monoraphidium irregulare (G.M.Smith) Kom.-Legn.
37 Eunotia bilunaris (Ehr.) Mills 88 Monoraphidium minutum (Näg.) Kom.-Leg.
38 Fragilaria bidens Heib. 89 Monoraphidium tortile (W.et G.S. West) Kom.-Leg.
39 Fragilaria construens (Ehr.) Grun. 90 Pandorina morum (O. Müller) Bory
40 Fragilaria crotonensis Kitt 91 Scenedesmus acutiformis Shröder
41 Fragilaria capucina Desm. 92 Scenedesmus bicaudatus Deduss.
42 Gomphonema acuminatum Ehr. 93 Scenedesmus denticulatus Lagerh.
43 Gomphonemaparvulum Kütz. 94 Scenedesmus falcatus Chodat
44 Gomphonema olivaceum (Horn.) Bréb 95 Scenedesmus quadricauda (Turp.)Bréb.
45 Gomphonema trunctatum Ehr. 96 Scenedesmus sempervirens Chod.
46 Melosira varians Agardh 97 Tetraedron triangulare Korsch.
47 Navicula cryptocephala Kütz. 98 Tetrastrum elegans Playf.
48 Navicula cryptocephala var. veneta (Kütz.) Grun. MACROALGAE
49 Navicula radiosa Kütz. Chlorophyta
50 Nitzschia acicularis (Kütz.) W.Sm. 1 Cladophora glomerata (L.) Kütz.
51 Nitzschiapalea (Kütz.) W.Sm. 2 Ulva intestinalis L.
Таблица 3. Сравнительные показатели (средние значения, п=3) таксономической и количественной структуры фитопланктона в поверхностном горизонте водных объектов ООПТ «Парк Победы»
Водные объекты/ Даты наблюдений Болотные озерки оз. Центральное
23.05.2018 г. 31.07.2018 г.* 23.05.2018 г. 31.07.2018 г.
Общая численность М, млн кл./л 0.32±0.10 3.48 29.51±5.40 183.90±38.43
Доминирующие группы (% от N диатомовые (62%) синезеленые (66%) синезеленые (82%) синезеленые (98%)
Общая биомасса В, мг/л 0.09±0.04 1.12 1.14±0.05 21.65±6.51
Доминирующие группы (% от В) диатомовые (62%) диатомовые (43%) эв-гленовые (25%) золотистые (48%) зеленые (19%) синезеленые (88%)
Доминирующие виды (более 10% от N В) F. crotonensis (24% N), N. palea (41% N), C. breviciliata (24% N, 15% B) Ps. limnetica (47% N), P. aciculiferum (23% B), T. hispida (21% B) Ps. limnetica (82% N, 21% B), O. mutabilis (30% B) Aph. flos-aquae (86% N, 86% B)
Примечание. * - данные одной пробы (n=1)
никова, 1996). Отношение биомасс зоопланктона и фитопланктона (В/8^=0.19-0.33) указывает на эвтрофный статус оз. Центральное. Этот вывод согласуется и с оценкой трофности озера по концентрации общего азота (1.68-3.06 мг/дм3; по классификации В.В. Дмитриева и др., 1997). Эти показатели для болотных озерков (В /В^=58.05-360.33 и 0.25-0.52 мг/дм3, соответственно), наряду со слабым развитием фитопланктона, низким видовым богатством высших водных растений, присутствием торфянистых илов, дефицитом кислорода и др., указывают на их «дистрофный» статус.
Индексы сапробности Пантле-Букка (5), рассчитанные по составу и обилию видов-индикаторов фитопланктона, указывают на принадлежность акватории болотных озерков к классу вод
«чистые» (5=1.08±0.15, олигосапробная зона) весной, и к классу «умеренно загрязненные» (5=1.68, у5-мезосапробная зона) летом. На отдельных участках озерно-болотного комплекса (ст. 13, рис. 2), испытывающих влияние сброса сточных вод городской ливневой канализации, наблюдается деградация гидробиологических сообществ; качество воды оценивается здесь как «очень грязные воды» (полисапробная зона). В оз. Центральное поверхностный слой относится к «умеренно загрязненным» (5=1.85±0.08 весной и 5=2.03±0.03 летом); придонный слой, в связи с неблагополучным газовым режимом и отсутствием гидробион-тов, - к «очень грязным» водам.
В результате эвтрофирования в озере ежегодно во второй половине лета наблюдается «цветение воды», обусловленное массовым развитием
Таблица 4. Сравнительные показатели (средние значения, п=3) таксономической и количественной структуры зоопланктона в поверхностном горизонте водных объектов ООПТ «Парк Победы»
Водные объекты/ Даты наблюдений Болотные озерки оз. Центральное
23.05.2018 31.07.2018 23.05.2018 31.07.2018
Виды-доминанты (индекс Палия-Ковнацки, Ю > 10) Keratella quadrata (30.7); nauplius Copepoda (21.1); Daphnia longiremis (18.3) Daphniapulex (15.2); copepodid Cyclopoida (12.6) Keratella quadrata (65.5); Brachionus angularis (21.8) Diaphanosoma brachyurum (43.2); Asplanchna sieboldi (25.9)
Общая численность М, тыс. экз./м3 477.3±346.4 846.7±268.9 45.8±10.7 463.3±101.4
Общая биомасса В, г/м3 32.43±17.55 65.02±34.40 0.22±0.10 7.08±1.13
МЯогМСкМСор*, % 35:35:30 5:54:41 92:2:6 40:45:15
ВЯог:ВС1а:ВСор*, % 1:94:5 0:91:9 27:45:27 46:40:14
Примечание: * - соотношение коловраток Rot, ветвистоусых Cla и веслоногих Cop ракообразных по численности N и по биомассе B.
Таблица 5. Список видов макрозоофитоса и макрозообентоса водоемов ООПТ «Парк Победы»
Cnidaria 44 Hydrotus versicolor (Schaller, 1783)
1 Hydra vulgaris Pallas, 1766 45 Laccophilus minutus (Linnaeus, 1758)
Oligochaeta 46 Laccophilus sp. 1
2 Chaetogaster diaphanus (Gruith, 1828) 47 Noterus crassicornis (Müller, 1776)
3 Nais barbata Müller, 1774 48 Rhantus frontalis (Marsham, 1802)
4 Nais communis Piguet, 1906 49 Scirtes hemisphaericus (Linnaeus, 1767)
5 Nais elinguis Müller, 1774 Odonata
6 Nais variabilis Piguet, 1906 50 Coenagrion pulchellum (Vander Linden, 1825)
7 Stylaria lacustris (Linnaeus, 1767) 51 Ischnura pumilio Charpentier, 1825
8 Tubifex tubifex (Müller, 1774) 52 Libellula quadrimaculata Linnaeus, 1758
9 Uncinais uncinata (0rsted, 1842) Ephemeroptera
Hirudinea 53 Caenis robusta Eaton, 1884
10 Erpobdella octoculata (Linnaeus, 1758) 54 Cloeon dipterum (Linnaeus, 1761)
11 Erpobdella testacea (Savigny, 1822) 55 Cloeon simile Eaton, 1870
12 Helobdella stagnalis (Linnaeus, 1758) Trichoptera
13 Glossiphonia complanata (Linnaeus, 1758) 56 Leptocerus tineiformis Curtis, 1834
14 Glossiphonia concolor (Apathy, 1888) 57 Oecetis furva (Rambur, 1842)
15 Theromyzon tessulatum (Müller, 1774) 58 Polycentropus flavomaculatus (Pictet, 1834)
Gastropoda Diptera
16 Anisus vortex (Linnaeus, 1758) 59 Ablabesmyia phatta (Egger, 1863)
17 Anisus vorticulus (Troschel, 1834) 60 Psectrotanypus varius (Fabricius, 1787)
18 Bithynia tentaculata (Linnaeus, 1758) 61 Tanypus kraatzi (Kieffer, 1912)
19 Choanomphalus rossmaessleri (A. Schmidt, 1851) 62 Acricitopus sp.
20 Lymnaea intermedia Lamarck, 1822 63 Corynoneura scutellata Winnertz, 1846
21 Lymnaea lagotis (Schranck, 1803) 64 Cricotopus gr. sylvestris
22 Lymnaea ovata (Draparnaud, 1805) 65 Eukiefferiella sp.
23 Lymnaea stagnalis (Linnaeus, 1758) 66 Psectrocladius delatoris Zelentsov, 1980
24 Oxyloma pleifferi Rossmässler, 1834 67 Psectrocladius sordidellus (Zetterstedt, 1838)
25 Planorbisplanorbis (Linnaeus, 1758) 68 Chironomus annularis Meigen, 1818
Crustacea 69 Chironomus cf. cingulatus Meigen, 1830
26 Asellus aquaticus (Linnaeus, 1758) 70 Chironomus gr. plumosus
Hemiptera 71 Chironomus heterodentatus Konstantinov, 1956
27 Callicorixa praeusta (Fieber, 1848) 72 Chironomus riparius Meigen, 1804
28 Cymatia coleoptrata (Fabricius, 1777) 73 Chironomus tentans Fabricius, 1805
29 Gerris odontogaster (Zetterstedt, 1828) 74 Cladotanytarsus gr. mancus
30 Ilyocoris cimicoides (Linnaeus, 1758) 75 Dicrotendipes sp.
31 Microvelia buenoi Drake, 1920 76 Endochironomus albipennis (Meigen, 1830)
32 Notonecta glauca Linnaeus, 1758 77 Glyptotendipes glaucus (Meigen, 1818)
33 Plea minutissima Leach, 1817 78 Glyptotendipes barbipes (Staeger, 1839)
34 Ranatra linearis (Linnaeus, 1758) 79 Parachironomus arcuatus (Goetghebuer, 1919)
35 Sigara striata (Linnaeus, 1758) 80 Paratanytarsus gr. lauterborni
36 Sigara sp. 1 81 Polypedilum gr. nubeculosum
Coleoptera 82 Aedes sp.
37 Acilius canaliculatus (Nicolai, 1822) 83 Bezzia sp.
38 Acilius sulcatus (Linnaeus, 1758) 84 Chaoborus crystallinus (De Geer, 1776)
39 Agabus undulatus (Schrank, 1776) 85 Culex modestus Ficalbi, 1889
40 Dytiscidae gen. sp. 1 86 Oplodontha viridula (Fabricius, 1775)
41 Enochrus sp. 87 Mallochohelea inermis (Kieffer, 1909)
42 Graphoderus cinereus (Linnaeus, 1758) 88 Setacera sp.
43 Haliplus immaculatus Gerhardt, 1877 89 Stratiomys longicornis (Scopoli, 1763)
Таблица 6. Сравнительные показатели таксономической и количественной структуры макрозоофитоса и макрозообентоса в водоемах ООПТ «Парк Победы» (2017-2019 гг.)
Водные объекты Болотные озерки оз. Центральное
Глубины Виды-доминанты по численности N или по биомассе B Численность (экз./м2) Биомасса (мг/м2) Виды-доминанты по численности N или по биомассе B
Прибрежные биотопы с макрофитами (виды с частотой встречаемости >50%) Caenis robusta, Planorbis planorbis, Hydra sp., Stylaria la-custris, Agabus undulatus н/д н/д Caenis robusta, Sigara striata, Cricotopus gr. sylvestris, Endo-chironomus albipennis, Rhantus frontalis и др.
<1 м Caenis sp. (57% N), Erpobdella testacea (58% B) 840 3380 1300 1340 Cladotanytarsus gr. mancus (47% N), Glyptotendipes glaucus и Glyptoten-dipes barbipes (38% N)
1-2 м Chironomus tentans (39-56% N, 48-96% B) 680-3320 5124-9172 280 460 Chironomus cf. cingulatus (50% N)
3 м - 40 80 Chironomus cf. cingulatus (100% N, 100% B)
4 м - 0 макрозообентос отсутствует
Примечание: н/д - нет данных
синезеленых водорослей. Возбудитель цветения, Aph. flos-aquae, относится к потенциально токсичным видам синезеленых водорослей (Экология и физиология..., 1965). Его численность в оз. Центральное достигает 158 тыс. кл./мл (31.07.2018 г.) и 97 тыс. кл./мл (20.08.2019 г.). Эти значения приближаются к уровню развития цианобактерий (и превышают его) - 100 тыс. кл./ мл, признанным в качестве критерия серьезной опасности для жизни и здоровья человека (Guidelines for safe ..., 2003).
Одними из негативных последствий эвтрофи-рования и токсифицирования оз. Центральное являются заморы и массовая гибель рыб. Такие случаи в озере были отмечены, в частности, в сентябре 2018 г. и в августе 2010 и 2016 гг. Анализ причин этого явления показал, что во всех трех эпизодах заморам предшествовало резкое изменение погодных условий и существенное, на 7-10°С, снижение среднесуточной температуры воздуха в течении нескольких суток (рис. 3). Известно, что при снижении температуры воды, колонии Aph. flos-aquae опускаются в придонные слои, где распадаются на отдельные клетки (Цветение воды ., 1968). Часть их образует споры, в значительном числе оседающие в верхние слои ила и в такой форме зимующие до весны. Часть клеток отмирает с выделением внутриклеточных метаболитов во внешнюю среду (Методы оценки ..., 2014). Разложение водорослей сопровождается дефицитом кислорода, накоплением углекислоты и токсических продуктов распада (аммиака, фенолов
и др.) (Цветение воды ..., 1968). Такая среда токсична для гидробионтов и может являться одним из основных факторов массовой гибели рыб. Широкому распространению загрязняющих веществ из придонных слоев по всему озеру способствуют, предположительно, и процессы конвективного перемешивания водных масс, усиливающиеся в периоды резкой смены гидрометеорологических условий.
В результате процессов эвтрофирования и ток-сифицирования в оз. Центральном, таким образом, наблюдается нарушение механизмов саморегуляции экосистемы, ведущее к частичной утрате водоемом способности к выполнению экосистем-ных и рекреационных функций. Для экореабили-тации озера первоочередной комплекс мер должен включать: удаление верхнего слоя донных отложений вместе с зимующими спорами синезеленых водорослей (в осенне-зимний период); проведение аэрации придонных слоев воды; создание условий (площадок на береговых откосах озера-копани) для роста высшей водной растительности. Для болотных озерков необходимо решение вопроса о прекращении сброса сточных вод из городской ливневой канализации и проведение реабилитации загрязненных стоками участков.
Основные положения концепции по развитию рекреационной инфраструктуры на ООПТ «Парк Победы»
Проведенный комплекс исследований по инвентаризации биологического разнообразия экосистем парка (Токинова и др., 2018; Токинова,
1 2 3 4 5 6 7 8
9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 Дни месяца
Рис. 3. Температура воздуха в г. Казани в августе 2010 г., 2016 г. и в сентябре 2018 г. (www.pogodaiklimat.ru)
Стрелками указаны дни возникновения заморов и гибели рыб в оз. Центральное
Любарский, 2019) и оценка современного экологического состояния водных объектов являются необходимой предпосылкой для обоснования режима охраны, порядка использования и допустимой рекреационной деятельности на особо охраняемой природной территории. Необходимость сохранения местообитаний птиц и других животных, занесенных в Красную книгу РТ, делает задачу сохранения биоразнообразия озерно-болотного комплекса приоритетной перед антропоцентрич-ным подходом к природным территориям города как к зонам массового отдыха и развлечений. Масштабная реконструкция парка и избыточная рекреация может нести риски снижения видового, ландшафтного разнообразия и привести к исчезновению многих видов околоводных птиц, без которых своеобразие и привлекательность этого природного объекта будет в значительной степени утрачена. В качестве наиболее важных шагов в данном направлении является проведение функционального зонирования ООПТ с выделением рекреационной, эколого-сберегающей и буферной зон, подобно зонированию, предусмотренному для природных парков регионального значения (Федеральный закон ..., 1995).
Рекреационная зона. Учитывая специфику водно-болотной экосистемы, чувствительной к чрезмерному антропогенному вмешательству, развитие рекреационной инфраструктуры здесь целесообразно ограничить местами, традиционно используемыми населением. К таковым здесь относится исторически сложившаяся сеть из пешеходных троп и аллей. Рекреационную деятельность парка можно направить на орнитологическую (изучение птиц) и тельматологическую (от англ. telmatology - болотоведение) природо-позна-вательную рекреацию.
Эколого-сберегающая зона. На участках, используемых птицами для гнездования, необходимо выделение «зоны покоя», которая в весенне-летний период должна оставаться полностью недоступной для человека и бродячих домашних животных. Для обеспечения покоя птиц в гнездово-вы-водковый период необходимо введение ограничений на массовые и шумные мероприятия («сезон тишины»). В зимний период ограничения на рекреационные виды деятельности и их массовость могут быть отменены.
Благодаря высокой водоудерживаю-щей способности торфа, болотные объекты способны запасать значительные объемы воды, способствуя, тем самым, стабилизации гидрологического и геохимического режима окружающих территорий (Боч, Мазинг, 1979). Выполнение водно-болотными угодьями этих важных функций позволяет рассматривать их как природные составляющие гидроинженерной защиты города. Во избежание рисков нарушения режима грунтовых вод на примыкающих к парку территориях, не рекомендуется масштабная реконструкция береговых линий болотных озерков и проведение в них дноуглубительных работ.
Буферная охранная зона. Для защиты ценной природной территории от техногенного воздействия со стороны городских автомагистралей, автостоянок, автозаправок, необходимо выделение буферной зоны. В связи с дефицитом территориальных ресурсов в черте города, выделение этой зоны возможно по периметру парка внутри его границ. Здесь целесообразна высадка защитных лесополос с оптимальной ярусностью для создания естественной противоакустической и визуальной изоляции ООПТ. Установка заборных ограждений будет способствовать предотвращению гибели на прилегающих городских автомагистралях земноводных, пресмыкающихся и почвенных насекомых в периоды их миграционной активности.
Заключение
ООПТ местного значения «Парк Победы» является крупным резерватом биоразнообразия в черте г. Казани. Видовой состав флоры и фауны здесь насчитывает не менее 154 видов растений и мхов, 100 - водорослей (включая 2 вида макроводорослей), 139 - водных беспозвоночных, 2 - рыб, 6 - амфибий, 2 - рептилий, 80 - птиц и 9 видов млекопитающих. Особо примечательным является наличие здесь крупной колонии озерной чайки,
Т°С
а также мест обитания семи видов птиц, земноводных и млекопитающих, занесенных в Красную книгу РТ.
Ландшафты водно-болотных угодий парка во многом сохранили свою природную целостность и являются привлекательными для рекреации. Однако, вопросы сохранения их таксономического и биоценотического разнообразия в условиях многофакторной антропогенной нагрузки крупного города являются довольно сложными. Преобладание в растительном покрове парка видов, связанных с нарушенными местообитаниями, почти полное отсутствие геми- и стенотопных болотных видов, отсутствие редких видов среди растений и беспозвоночных, процессы эвтрофирования и токсифицирования водоемов свидетельствуют о высокой степени антропогенной трансформации экосистем «Парка Победы». Вместе с тем, восстановление нарушенных экосистем парка и реализация мер по управлению их состоянием могут предоставить новые возможности для создания в черте города уникальной природно-рекреацион-ной территории.
На основе полученных результатов были сформулированы основные положения концепции по эколого-сберегающему развитию рекреационной инфраструктуры ООПТ «Парк Победы». Одним из ее приоритетных направлений является сохранение биоразнообразия водно-болотных угодий в условиях рекреационного использования. Наиболее важным шагом в его реализации является проведение функционального зонирования ООПТ с выделением эколого-сберегающей, буферной и рекреационной зон. Рекреационная деятельность парка может быть ориентирована на орнитологические и тельматологические виды экотуризма. Предложенные подходы рекомендуется закрепить путем внесения дополнений в нормативно-правовые акты, устанавливающие назначение и направление деятельности, порядок использования и охраны ООПТ «Парк Победы».
Список литературы
1. Андроникова И.Н. Структурно-функциональная организация зоопланктона озерных экосистем разных трофических типов. СПб: Наука, 1996. 189 с.
2. Боч М.С., Мазинг В.В. Экосистемы болот СССР. Л.: Наука, 1979. 188 с.
3. Дмитриев В.В., Мякишева Н.В., Третьяков В.Ю., Хо-ванов Н.В. Многокритериальная оценка экологического состояния и устойчивости геосистем на основе метода сводных показателей. II. Трофический статус водных экосистем // Вестник СПбГУ. 1997. №7. С. 51-67.
4. Любин П.А. Зоопланктон водоемов ООПТ «Парк Победы» г. Казани // Экология: вчера, сегодня, завтра / Матер. всеросс. научно-практ. конф. Махачкала: АЛЕФ, 2019. С. 272-277.
5. Мингазова Н.М., Деревенская О.Ю., Палагушкина
0.В., Павлова Л.Р., Набеева Э.Г., Галеева А.И., Шигапов И.С., Зарипова Н.Р., Замалетдинов Р.И., Мингалиев Р.Р. Инвентаризация и экологическая паспортизация водных объектов как способ сохранения и оптимизации их состояния // Астраханский вестник экологического образования. 2014. №2 (28). С. 37-43.
6. Методика изучения биогеоценозов внутренних водоемов. / Под ред. Ф.Д. Мордухай-Болтовского. М.: Наука, 1975. 204 с.
7. Методические рекомендации по сбору и обработке материалов при гидробиологических исследованиях на пресноводных водоемах. Зоопланктон и его продукция / Ред. Г.Г. Винберг, Г.М. Лаврентьева. Л.: ГосНИОРХ, 1982. 34 с.
8. Мозжерин В.И., Ермолаев О.П., Мозжерин В.В. Река Казанка и ее бассейн. Казань: Orange key, 2012. 280 с.
9. Р 52.24.809-2014. Методы оценки токсического влияния фитоценозов планктона на формирование качества поверхностных вод суши. Ростов-на-Дону: Росгидромет, ФГБУ «ГХИ», 2014. 43 с.
10. Руководство по методам гидробиологического анализа поверхностных вод и донных отложений / Под ред. В.А. Абакумова. Л.: Гидрометеоиздат, 1983. 239 с.
11. Токинова Р.П., Монахов С.П., Аськеев А.О., Аськеев И.В. Биоразнообразие ООПТ «Парк Победы»: население позвоночных животных // Российский журнал прикладной экологии. 2018. №4. С. 30-36.
12. Токинова Р.П., Любарский Д.С. Биоразнообразие ООПТ «Парк Победы»: состав и структура растительного покрова // Российский журнал прикладной экологии. 2019. №4. С. 9-15.
13. Федеральный закон РФ от 14.03.1995 г. №33-ФЗ «Об особо охраняемых природных территориях».
14. Шигапов И.С. Особенности формирования и развития малых озер урбанизированных территорий: на примере города Казани: Автореф. дисс. ... канд. геогр. наук. М., 2014. 24 с.
15. Экология города Казани. Казань: Изд-во «Фэн» Академии наук РТ, 2005. 576 с.
16. Экология и физиология синезеленых водорослей. М.-Л.: Наука, 1965. 272 с.
17. Цветение воды. Киев: Наукова Думка, 1968. 387 с.
18. Guidelines for safe recreational water environments. V.
1. Coastal and fresh waters. Geneva: World Health Organization, 2003. 219 р.
References
1. Andronikova I.N. Strukturno-funkcional'naya organizaci-ya zooplanktona ozernyh ekosistem raznyh troficheskih tipov [Structural and functional organization of zooplankton of lake ecosystems of different trophic types]. SPb: Nauka, 1996. 189 p.
2. Boch M.S., Mazing V.V. Ekosistemy bolot SSSR [Ecosystems of swamps of the USSR]. L.: Nauka, 1979. 188 p.
3. Dmitriev V.V., Myakisheva N.V., Tret'yakov V.Yu., Hov-anov N.V. Mnogokriterial'naya ocenka ekologicheskogo sostoy-aniya i ustojchivosti geosistem na osnove metoda svodnyh po-kazatelej. II. Troficheskij status vodnyh ekosistem [Multicriteria assessment of the ecological state and stability of geosystems based on the method of summary indicators. II. Trophic status of aquatic ecosystems] // Vestnik of Saint Petersburg University. 1997. №7. P. 51-67.
4. Lyubin P.A. Zooplankton vodoemov OOPT «Park Pobedy» Kazani [Zooplankton of reservoirs of the protected area «Park Pobedy» in Kazan] // Ekologiya: vchera, segodnya, zavtra [Ecology: yesterday, today, tomorrow] / Mater. vseross. nauch.-prakt. konf. (Groznyj, 30 okt. 2019). Mahachkala: ALEF, 2019. P. 272277.
5. Mingazova N.M., Derevenskaya O.Yu., Palagushkina O.V.
Pavlova L.R., Nabeyeva E.G., Galeyeva A.I., Shigapov I.S., Zari-pova N.R., Zamaletdinov R.I., Mingaliyev R.R. Inventarizaciya i ekologicheskaya pasportizaciya vodnyh ob"ektov kak sposob sohraneniya i optimizacii ih sostoyaniya [Inventory and environmental certification of water objects as a way to preserve and optimize their condition] // Astrahanskij vestnik ekologicheskogo obrazovaniya [Astrakhan bulletin of ecological education]. 2014. №2 (28). P. 37-43.
6. Metodika izucheniya biogeocenozov vnutrennih vodoemov [Method of study biogeocenosis inland waters] / Red. F.D. Mor-duhaj-Boltovskoi. M.: Nauka, 1975. 204 p.
7. Metodicheskie rekomendacii po sboru i obrabotke mate-rialov pri gidrobiologicheskih issledovaniyah na presnovodnyh vodoemah. Zooplankton i ego produkciya [Guidelines for the collection and processing of materials in hydrobiological studies in freshwater bodies. Zooplankton and its products] / Red. G.G. Vinberg, G.M. Lavrent'eva. L.: GosNIORH, 1982. 34 p.
8. Mozzherin V.I., Ermolaev O.P., Mozzherin V.V. Reka Ka-zanka i ee bassejn [Kazanka River and its basin]. Kazan: Orange key, 2012. 280 p.
9. R 52.24.809-2014. Metody ocenki toksicheskogo vliyaniya fitocenozov planktona na formirovanie kachestva poverhnostnyh vod sushi [Methods for assessing the toxic effects of plankton phytocenoses on the formation of land surface water quality]. Rostov-na-Donu: Rosgidromet, FGBU «GHI», 2014. 43 p.
10. Rukovodstvo po metodam gidrobiologicheskogo analiza poverhnostnyh vod i donnyh otlozhenij [Guidance on methods for hydrobiological analysis of surface waters and bottom sediments] / Red. V.A. Abakumov. L.: Gidrometeoizdat, 1983. 239 p.
11. Tokinova R.P., Monahov S.P., As'keev A.O., As'keev I.V. Bioraznoobrazie OOPT «Park Pobedy»: naselenie pozvonochnyh zhivotnyh [Biodiversity of specially protected natural territory «Pobeda Park»: Vertebrate population] // Rossijskij zhurnal prikladnoj ekologii [Russian Journal of Applied Ecology]. 2018. №4. P. 30-36.
12. Tokinova R.P., Lyubarskij D.S. Bioraznoobrazie OOPT «Park Pobedy»: sostav i struktura rastitel'nogo pokrova [Biodiversity of specially protected natural territory «Pobeda Park»: composition and structure of vegetation cover] // Rossijskij zhurnal prikladnoj ekologii [Russian Journal of Applied Ecology]. 2019. №4. P. 9-15.
13. Federal'nyj zakon RF ot 14 marta 1995 g. N33-FZ «Ob
osobo ohranyaemyh prirodnyh territoriyah» [Federal Law of the RF of March 14, 1995 N33-FZ «On Specially Protected Natural Territories»].
14. Shigapov I.S. Osobennosti formirovaniya i razvitiya malyh ozer urbanizirovannyh territory: na primere goroda Kazani [Features of the formation and development of small lakes in urban areas: the example of the city of Kazan]: Avtoref. diss. ... kand. geogr. nauk. M., 2014. 24 p.
15. Ekologiya goroda Kazani [Ecology of the city of Kazan]. Kazan: Izd-vo «FEN» Akademii nauk RT, 2005. 576 p.
16. Ekologiya i fiziologiya sinezelenyh vodoroslej [Ecology and physiology of blue-green algae]. M.-L.: Nauka, 1965. 272 p.
17. Cvetenie vody [Water flowering]. Kiev: Naukova Dumka, 1968. 387 p.
18. Guidelines for safe recreational water environments. Vol. 1. Coastal and fresh waters. Geneva: World Health Organization, 2003. 219 p.
Tokinova R.P., Abramova K.I., Mustafina L.K., Shurmina N.V., Bogdanova O.A. Biodiversity of specially protected natural territory «Pobeda Park»: aquatic ecosystem and prospects for recreational use.
The article contains the hydrobiological and hy-drochemical characteristic of water bodies of the specially protected natural territory of local importance «Pobeda Park» (Kazan). A complex of priority measures is proposed for ecological restoration of the eu-trophic lake Tsentralnoye and for the swamp lakes, experiencing the influence of wastewater from city storm sewer. Based on the analysis of a data the main conditions of the concept on the eco-saving development of recreational infrastructure in the protected natural territory are formulated.
Keywords: phytoplankton; zooplankton; macrozo-obenthos; specially protected natural territory; limited recreation; Pobeda Park; Kazan.
Информация об авторах
Токинова Римма Петровна, кандидат биологических наук, заведующая лабораторией, Институт проблем экологии и недропользования АН РТ, Россия, 420087, г. Казань, ул. Даурская, 28, E-mail: [email protected].
Абрамова Ксения Ивановна, кандидат биологических наук, научный сотрудник, Институт проблем экологии и недропользования АН РТ, Россия, 420087, г Казань, ул. Даурская, 28, E-mail: [email protected].
Мустафина Люция Камилевна, научный сотрудник, Институт проблем экологии и недропользования АН РТ, Россия, 420087, г. Казань, ул. Даурская, 28, E-mail: [email protected].
Шурмина Надежда Васильевна, научный сотрудник, Институт проблем экологии и недропользования АН РТ, Россия, 420087, г. Казань, ул. Даурская, 28, E-mail: [email protected].
Богданова Ольга Анатольевна, научный сотрудник, Институт проблем экологии и недропользования АН РТ, Россия, 420087, г. Казань, ул. Даурская, 28, E-mail: [email protected].
Information about the authors
Rimma P. Tokinova, Ph.D. in Biology, Head of Laboratory, Research Institute for Problems of Ecology and Mineral Wealth Use of Tatarstan Academy of Sciences, 28, Daurskaya st., Kazan, 420087, Russia, E-mail: [email protected].
Ksenia I. Abramova, Ph.D. in Biology, Researcher, Research Institute for Problems of Ecology and Mineral Wealth Use of Tatarstan Academy of Sciences, 28, Daurskaya st., Kazan, 420087, Russia, E-mail: [email protected].
Liutsiia K. Mustafina, Researcher, Research Institute for Problems of Ecology and Mineral Wealth Use of Tatarstan Academy of Sciences, 28, Daurskaya st., Kazan, 420087, Russia, E-mail: [email protected].
Nadezhda V. Shurmina, Researcher, Research Institute for Problems of Ecology and Mineral Wealth Use of Tatarstan Academy of Sciences, 28, Daurskaya st., Kazan, 420087, Russia, e-mail: [email protected].
Olga A. Bogdanova, Researcher, Research Institute for Problems of Ecology and Mineral Wealth Use of Tatarstan Academy of Sciences, 28, Daurskaya st., Kazan, 420087, Russia, E-mail: [email protected].
