CC BY
37УДК 574.5
ГИДРОБИОЛОГИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ЛИТОРАЛИ ТЕЛЕЦКОГО ОЗЕРА (АЛТАЙ, РОССИЯ) В 2018 ГОДУ
Е.Ю. Митрофанова 1, Р.И. Воробьев 2, О.С. Бурмистрова 1
'Институт водных и экологических проблем СО РАН, Барнаул, Россия, E-mail: emit@iwep.ru 2Алтайский государственный природный биосферный заповедник, г. Горно-Алтайск, Республика Алтай, Россия, E-mail: zazerkalie04@yandex.ru
Аннотация. В работе представлены предварительные результаты полевых исследований литорального планктона, перифитона, бентоса и рыб Телецкого озера в 2018 г. Одной из особенностей исследований данного года был «ручной» отбор проб дайверами. Приведен многочисленный фотографический материал, подтверждающий наличие разнообразных гидробионтов в открытой литорали, расположенной на севере широтной части озера в районе с. Яйлю.
Ключевые слова: Телецкое озеро, литораль, фитопланктон, зоопланктон, перифитон, бентос, рыбы, дайверы.
HYDROBIOLOGICAL STUDIES IN LAKE TELETSKOYE LITTORAL ZONE
(ALTAI, RUSSIA) IN 2018
E.Yu. Mitrofanova, R.I. Vorobjev, O.S. Burmistrova
'Institute for Water and Environmental Problems SB RAS, Barnaul, Russia 2Altaiskiy state nature reserve, Gorno-Altaysk, Altay Republic, Russia
Summary. The paper presents preliminary results of field investigation of littoral plankton, periphyton, benthos and fish in Lake Teletskoye conducted jointly by Institute for Water and Environmental Problems of SB RAS (Barnaul) and Altai State Nature Biosphere Reserve (Gorno-Altaisk) in 2018. One of the specific features of research was the hand sampling carried out by divers. A large number of images confirming the occurrence of various hydrobionts in the open littoral zone in the north of the latitudinal part of the lake near Yailu settlement are presented. Keywords: Lake Teletskoye, littoral zone, phytoplankton, zooplankton, periphyton, benthos, fishes, divers.
Введение
В 2018 г. были продолжены гидробиологические исследования Телецкого озера, современная история которых начинается с 1989 г. Это - глубокий водоем (максимальная глубина 323,3 м) тектонического происхождения, расположенный в горах Алтая на юге Западной Сибири (между 51°2Г46" и 51o48'36" с.ш., между 87o14'40" и 87o50'54" в.д.) [Selegei et al., 2001] (Рис. 1А). В качестве модельного участка была выбрана литораль озера на стыке его широтной и меридиональной частей в районе с. Яйлю, центральной усадьбы Алтайского государственного природного биосферного заповедника. Это часть акватории озера относится к основному плесу, который включает в себя всю меридиональную и 3/5 широтной части. Берег в районе исследований галечный. Подводная терраса имеет протяженность около 1,5 км и ширину 0,5 км со слабым наклоном в сторону озера, а затем круто обрывающаяся в сравнительно ровное дно между подводным хребтом Софьи Лепневой и подножием террасы. Подводная терраса является продолжением Яйлинской террасы и, как предполагают В.В. Селегей и Т.С. Селегей (1978), может быть образована
выносами р. Ок-Порок и интенсивным размывом в результате волнового воздействия. В черте с. Яйлю с западной его стороны в озера впадает р. Чеченек, которая также, как и Ок-Порок, может оказывать влияние на формирование подводной террасы в этом районе озера.
С созданием станции подводных исследований в сотрудничестве с Алтайским заповедником в 2018 г., стало возможным в естественных условиях на регулярной основе наблюдать обитателей Телецкого озера в любое время года, фотографировать их, отбирать пробы воды, обрастаний на подводных предметах и грунта в период открытой воды и, что особенно важно - во время установления и разрушения ледостава, когда лед еще или уже некрепкий и выходить на него особенно опасно. Следует отметить, что труд подводного фотографа в экстремальных условиях Телецкого озера сложен и трудоемок. Фотограф помимо знаний в своей области, должен быть еще и высококлассным дайвером с безупречными навыками. Он должен прецизионно и длительно поддерживать положение своего тела относительно объекта съемок, управлять фотоаппаратурой и своим снаряжением в неудобных сухих (изолирующих от воды) перчатках, следить за расходом своего газа и показаниями подводного компьютера, за напарником и это все одновременно. Здесь множество агрессивных факторов внешней среды работают против человека. Под водой теплообмен человеческого тела с внешней средой ускоряется многократно.
Объектами изучения были гидробионты разного уровня, обитающие в планктоне и бентосе данного водоема и в обрастаниях на подводных предметах, как естественного (камни, ветви затопленных деревьев), так и искусственного (подводные конструкции разрушенного Яйлинского пирса) происхождения. Цель работы - изучение состава и обилия гидробионтов планктона, перифитона и бентоса в литорали глубокого олиготрофного водоема в условиях юга Западной Сибири в различные сезоны года.
Материалы и методы
Одной из особенностей исследований 2018 г. был «ручной» отбор проб дайверами (Фото 1), что позволяет производить более бережный сбор материала со дна, обрастаний на подводных предметах и отлавливать видимые скопления планктонных ракообразных. Пробы воды для изучения фитопланктона отбирали по уклону берега, начиная от подводных конструкций разрушенного пирса, над дном на глубинах 0, 10, 20 м в бутылки объемом 1,52,0 л, в открытой части озера- по вертикали на горизонтах 0, 10 и 20 м, в единичных случаях - на глубинах 50 и более метров с последующей фиксацией проб 40%-ным формалином (Рис. 1Б). Отбор образцов донных отложений производили по уклону берега на глубинах 0, 5, 10, 15, 20 м в баночки объемом 0,1 л. Протяжку «малой планктонной сети Джеди» для изучения зоопланктона производили в слое воды от 20 до 10 м и от 10 до 0 м или в местах скоплений зоопланктеров. В период ледостава для исследования водорослей во льду был отобран лед, который растопили, слили в бутылки и зафиксировали, как планктон.
Результаты и обсуждение
Отличительной особенностью Телецкого озера является то, что литораль в нем развита слабо. Ее площадь с глубинами до 10 м составляет около 3,7% от площади дна [Ремезова, 1934] или 7,8% от площади акватории озера [Яныгина и др., 2007]. Сходные величины отмечают и для оз. Байкала - около 7% площади водного зеркала занимает в нем литоральная зона [Фиалков, 1983], но, по мнению многих исследователей, она оказывает значительное влияние на функционирование экосистемы озера в целом. В Телецком озере мелководных участков немного. Степень зарастания озера водной растительностью (отношение площади зарослей на водоеме к площади водоема акватории), а это явный показатель наличия мелководных участков, составляет менее 5% и по классификации В.Г. Папченкова (2001) характеризует озеро как очень слабо заросший водоем, а интенсивность зарастания - как слабую. Возможно, литоральные фитоценозы, даже при незначительной площади мелководных участков в озере, являются одним из основных продуцентов органического вещества и «донором» водорослей для преобладающей пелаги-али [Зарубина и др., 2006]. В литорали, как известно, преобладает более разнообразный и обильный фито- и зоопланктон, при условии, что литораль защищена от волно-прибойного воздействия. Такое затишье на Телецком озере можно наблюдать в крупных заливах - Кыгинском и Камгинском, которые расположены по его восточному берегу на удалении примерно 50 км друг от друга. Яйлинская литораль, напротив, находится в зоне развития самой высокой волны от господствующих здесь ветров - «верховок», дующих с долины р. Чулышман, расположенной на юге Телецкого озера [Селегей, Селегей, 1978], что создает нетипичные для затишных участков условия существования гид-робионтов планктона. Как отмечают некоторые исследователи, интенсивный водообмен с глубоководной частью озера в открытой литорали озер препятствует накоплению в водах и донных отложениях продуктов жизнедеятельности и распада населяющих ее организмов. Там же создаются неблагоприятные условия для произрастания макрофитов [Сабылина, Рыжаков, 2018].
Но и на таких «неспокойных» литоральных участках можно обнаружить разнообразный по составу планктон, перифитон, бентос и нектон (рыбы). На Рис. 2 приведена схема экосистемы Телецкого озера с обитателями литорали и пелагиали.1 Как видно из рисунка, в фитопланктоне литорали можно встретить разнообразный состав водорослей, в том числе диатомовых, преобладающих по числу таксонов в планктоне озера в целом. В зимний период фитопланктон литорали тоже довольно разнообразный. Так, в период открытой воды (январь) и в начале ледостава (февраль) 2018 г. было выявлено 53 вида водорослей с преобладанием в таксономическом спектре диатомовых (55%). По местообитанию представители донных сообществ и об-растателей были ведущей группой в планктоне литорали при значительном вкладе и истинно планктонного элемента, в том числе жгутиковых форм из золотистых и криптофитовых водорослей. Интересно отметить, что мелкоклеточные (диаметр 4-6 мкм) центрические диатомеи Cyclotelladelicatula
1На рисунке приведены фотографии гидробионтов, полученные в основном с помощью СЭМ Hitachi S-3400N.
Genkal, Stephanodiscusminutulus (Kützing) Cleveet Möller, S. Makarovae Genkal и Stephanocostischanthaicus Genkalet Kuzmina, составляющие основу доминантного комплекса фитопланктона озера по численности в летне-осенний период, также были встречены в полном составе и в зимнем фитопланктоне 2018 г. Выявлено, что разнообразие водорослей планктона в зимний период выше при открытой воде, чем при только что установившемся ледоставе, когда еще не сформировалось специфическое подледное сообщество водорослей. В литорали можно обнаружить и разнообразный состав золотистых водорослей, которые предпочитают неглубокие участки, хотя течениями их может вынести в открытую пелагиаль. Это касается и их покоящихся стадий -стоматоцист. Встречаются цианобактерии и зеленые водоросли, причем не только одноклеточные или ценобиальные, но и нитчатые формы, которые составляют основу перифитонных сообществ, обитающих на камнях в литорали и приустьевых участках притоков озера.
Зоопланктон на литоральных участках тоже более разнообразный, чем на открытых глубоководных, особенно в затишных местах крупных заливов Телецкого озера. На таких мелководьях средние показатели численности зоопланктона в четыре, а биомассы в 15 раз выше, чем в пелагиали. Обилие зоопланктона в литорали зависит от гидрологических и гидрофизических условий, а именно от характера грунтов, наличия прибоя или затишья, глубины, а также степени развития и видового состава литофильного фитопе-рифитона. Так, чем сильнее развитие фитоперифитона, тем менее развит зоопланктон. На рисунке 2 приведены некоторые представители фауны планктонных ракообразных, обитающих как в литорали, так и пелагиали озера. Исследования зоопланктона в литоральной части Телецкого озера в районе с. Яйлю с февраля по май показали, что по численности зимой доминировал рачок Arcthodiaptomus bacilifer (Koelbel), ранней весной коловратки Keratellacochlearis macracantha (Lauterborg), K.cochlearis robusta (Lauterborn) и K.quadrataquadrata (Muller). В мае преобладали науплии Cyclopiformes. По биомассе всегда ведущая роль принадлежала рачкам Arcthodiaptomus bacilifer (Koelbel). Наибольшие значения численности и биомассы отмечены в феврале, в подледный период, что может свидетельствовать о благоприятных условиях для зоопланктона - затишный период ввиду ледостава.
Интересны особенности и другой местной фауны. Почти все съемки на Телецком обычно проводили глубокой ночью, с 23.00 до 3.00. Именно в это время отмечена максимальная активность беспозвоночных животных бентоса и множество телецких рыб (Фото 2, 3). Если днем дно выглядит пустынно, то ночью озеро преображается. На первый взгляд может показаться, что озеро достаточно безжизненно. Такое часто можно слышать от впервые погрузившихся в эти темные воды. Несомненно, биоразнообразие в озере, с минимальной кормовой базой, холодной водой уступает теплым морям, но внимательный наблюдатель всегда увидит, то, что на первый взгляд скрыто. Наилучшим временем для наблюдений за фауной является именно ночь. Из глубин озера поднимаются налимы, на мелководье можно увидеть хариуса, щуки (как и положено хозяевам экосистемы) спокойно и с достоинством патрулируют свою территорию, с интересом рассматривая чужаков в ластах и
костюмах. Ночью, вода у свала представляет из себя «суп» из веслоногих рачков, мелких рыбешек (гольяны). Вертикальные поверхности скальной породы без ила покрыты ковром из гидр. А в илистом дне жизнь просто кипит даже подо льдом: небольшие рыбки-подкаменщики перепрыгивают с места на место, копошатся гаммарусы, извиваются пиявки, пытаясь присосаться к новому хозяину, быстро прячутся от света фонарей рачки-циклопы, а гидры, не спеша, охотятся на них, расправив длинные щупальца. Личинки веснянки, в марте уже почти готовы к вылету перед финальной линькой (видны крылья), ручейники строят свои домики из подручного материала. Все объекты маленькие, суетливые, настоящий вызов для макрофотографа. То есть, вывод о безжизненности озера совсем не оправдан.
Заключение
Изучение гидробионтов в литорали Телецкого озера предполагается продолжить и дальше, что позволит выявить особенности сезонного состава, обилия и распространения планктона, перифитона, бентоса и рыб в открытой литорали глубокого водоема в горах Алтая.
Благодарности
Работа выполнена в рамках проекта государственного задания ИВЭП СО РАН: «Пространственно-временная организация водных экосистем и оценка влияния природных и антропогенных факторов на формирование гидробиоценозов и качество поверхностных вод бассейна Оби и Обь-Иртышского междуречья» и программы «Летописи природы» Алтайского государственного природного биосферного заповедника.
Литература
Зарубина, Е.Ю. Литоральные биоценозы как один из факторов устой-чивости экосистемы Телецкого озера / Е.Ю. Зарубина, Л.В. Яныгина, О.С. Бурмистрова, Е.Ю. Митрофанова, Г.В. Ким, А.В. Котовщиков, Е.Н. Крылова, М.И. Ковешников // Ползуновский вестник, № 4, ч. 2. -Барнаул, 2005- С. 201-207.
Папченков, В.Г. Растительный покров водоемов и водотоков Среднего Поволжья / В.Г. Папченков. - Ярославль: ЦМП МУБиНТ, 2001. - 200 с.
Ремезова, Н.В. Некоторые морфометрические особенности Телецкого озера / Н.В. Ре-мезова // Исследования озер СССР. Вып. 7. - Ленинград: Гидрометеоиздат, 1934. - С. 53-58.
Сабылина, А.В. Гидрохимическая характеристика литоральной зоны Онежского озера / А.В. Сабылина, А.В. Рыжаков // Водные ресурсы, Т. 45, № 2. - Москва, 2018. - С. 179-187.
Фиалков, В.А. Течения прибрежной зоны озера Байкал / В.А. Фиалков. - Новосибирск: Наука, 1983. - 192 с.
Яныгина, Л.В. Пространственное распределение зообентоса Телецкого озера / Л.В. Яныгина, М.И. Ковешников, Е.Н. Крылова, К.В. Марусин // Озерные экосистемы: биологические процессы, антропогенная трансформация, качество воды. - Минск: Издательский центр БГУ, 2007. - С. 274.
Selegei, V., B. Dehandschutter, J. Klerks&Vysotsky, A. (2001): Physical and geological environment of Lake Teletskoye, - Annales Sciences Geologiques 105: 1-310.
Selegei V., Dehandschutter B., Klerks J., Vysotsky A. Physical and geological environment of Lake Teletskoye. Annales Sciences Geologiques 2001.№ 105. P. 1-310.
Selegei V.V., Selegei T.S. Lake Teletskoye. Leningrad: Hydrometeoizdat, 1978. 142 p.
Рис. 1. Карта-схема расположения Телецкого озера с указанием места отбора (район с. Яйлю) (А) и схема отбора гидробиологических проб в литорали (Б) в 2018 году.
Фото 1. Отбор гидробиологических проб и фотографирование подводных объектов в литорали Телецкого озера в 2018 г.
Рис. 2. Схема экосистемы Телецкого озера с обитателями литорали, пелаги-али и донных отложений, исследованных с помощью СЭМ Hitachi S-3400N
Ж
З
Фото 2. Беспозвоночные животные Телецкого озера: губки (А-Б), гидры (В-Г), рыбьи пиявки (Д-Е), ручейник (Ж) и прудовик (З)
