CC BY
44
DOI: 10.25702/KSC.2307-5252.2019.4.83-93 УДК 556.551
А. А. Черепанов, Д. Б. Денисов, О. И. Вандыш, З. И. Слуковский, С. В. Постнова
Институт проблем промышленной экологии Севера ФИЦ КНЦ РАН
ИССЛЕДОВАНИЯ СООБЩЕСТВ ЗООПЛАНКТОНА В ОЗЕРАХ ГОРОДА МУРМАНСКА Аннотация
Дана оценка современного состояния сообществ зоопланктона шести разнотипных озер, находящихся на территории г Мурманска. Проанализированы гидрохимические параметры, характеризующие качество вод. Видовой состав и структура зоопланктона в большинстве городских озер существенно отличаются от естественно-природных показателей в результате многофакторного антропогенного воздействия. Руководящей группой в зоопланктоне являются коловратки Brachionus calyciflorus, Kellicottia longispina, Keratella cochlearis, Polyarthra vulgaris, Synchaeta pectinata. На примере оз. Ледовое показаны последствия интенсивной антропогенной эвтрофикации, что подтверждается аномально высокими концентрациями хлорофилла a в планктоне и содержанием биогенных элементов (соединений фосфора и азота), многократно превышающим фоновые значения. Качество вод, оцененное по показателям зоопланктона, соответствует а-мезосапробной категории; воды относятся к классу «умеренно-загрязненных». Ключевые слова:
городские озера, зоопланктон, содержание хлорофилла a, качество вод.
A. A. Cherepanov, D. B. Denisov, O. I. Vandysh, Z. I. Slukovskii, S. V. Postnova
Institute of North Industrial Ecology Problems of the KSC of RAS
RESEARCH OF ZOOPLANKTON COMMUNITIES IN THE LAKES OF MURMANSK CITY Abstract
The current state of the zooplankton communities in six polytypic lakes within the city line of Murmansk, Russia, was studied. The species composition and structure of the zooplankton communities in the majority of the studied lakes were significantly different compared to those in an unmodified environment due to the anthropogenic pressure from the urban infrastructure. The rotifer taxa Brachionus calyciflorus, Kellicottia longispina, Keratella cochlearis, Polyarthra vulgaris, Synchaeta pectinata represent the dominant group in the zooplankton. Ledovoye Lake was chosen to illustrate the consequences of intense man-caused eutrophication, as evidenced by the abnormally high concentrations of chlorophyll a in the plankton and by the level of nutrients (phosphorus and nitrogen compounds) many times higher than the background values. Based on zooplankton indices, the water quality was classified in the а-mesosaprobic category and water quality class 3 (moderately polluted). Keywords:
urban lakes, zooplankton, chlorophyll a, water quality. Введение
Исследование водных объектов, расположенных в рекреационных зонах, — одна из основных задач специалистов-экологов и геоэкологов. К числу таких объектов относятся городские озера, водосбор которых частично или полностью занимает урбанизированная территория. В городах одновременно сосредоточены разнотипные потенциальные источники загрязнения окружающей среды (промышленность, транспорт, свалки бытовых отходов, бытовые стоки), под водействием которых в водоемах могут значительно трансформироваться химический состав воды, геохимические характеристики донных отложений, качественные и количественные показатели планктона, бентоса и растений-макрофитов [Куликова, 2015]. Исследование городских озер представляет особую актуальность в связи с их высокой рекреационной значимостью. Мурманск расположен на скалистом восточном побережье Кольского залива Баренцева моря и является одним из крупнейших портов России. На территории города насчитывается около 20 озер, испытывающих многофакторную антропогенную нагрузку различной интенсивности. Большинство водоемов активно используются
в рекреационных целях. Информация об экологических особенностях и качестве вод этих озер недостаточна или является отрывочной, зоопланктон не изучен [Слуковский и др., 2018].
Современные сообщества планктона предсталяют собой результат воздействия комплекса факторов как многолетних изменений абиотической среды, так и соотношений между организмами внутри сообществ. Зоопланктон, являясь большой и сложной частью экосистемы озера, тесно связан со всеми звеньями биоты (фито- и бактериопланктоном, бентосом, ихтиофауной) и отражает общее состояние водоема. В соответствии с этим зоопланктонное сообщетво рассматривается как организованная биологическая система с определенной взаимосвязью и упорядоченностью ее структурных и функциональных показателей. Изменение условий существования организмов отражается на видовом составе, количественных характеристиках, соотношении таксономических групп и других показателях структурной организации зоопланктона, что делает его объективным биоиндикатором качества воды как среды обитания.
Цель работы — исследование видового состава и структуры зоопланктонных сообществ в озерах, находящихся на территории г. Мурманска, и оценка современного состояния экосистем озер и качества вод на основе показателей зоопланктона.
Материалы и методы
Объектами исследования были зоопланктонные сообщества шести разнотипных озер, расположенных на территории г. Мурманска: Северное, Семеновское, Среднее, Окуневое, Ледовое, Южное (рис. 1).
Два водоема не имеют официального названия и были обозначены в соответствии со своим географическим положением «Северное» и «Южное». По данным ФГБУ «Мурманское управление по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды» (МУГИМОС) все исследованные озера используются как рекреационные зоны для населения.
Самые крупные озера — Среднее и Семеновское — расположены в центральной части города. Площадь остальных озер значительно меньше (табл. 1). С помощью эхолота выявляли максимальные значения глубины. Самым глубоким оказалось оз. Среднее (24,5 м), максимальная глубина остальных водоемов была меньше в два и более раз (табл. 1).
Для общей оценки состояния водной среды озер г. Мурманска был выполен анализ стандартного набора гидрохимических показателей согласно международным меточическим рекомендациям [Лурье, 1984; Руководство..., 1977; Standart..., 1995].
Для исследования таксономического состава и количественных показателей зоопланктона пробоотбор проводили в период его максимальной активности — в июле 2018 г. По данным МУГИМОС, этот период отличался аномально высокими для региона температурами воздуха (до +23,4 °С), что, вероятно, могло повлиять на результаты исследований.
Количественные пробы отбирали в центральной части исследованных озер батометром объемом 2 л от поверхности до дна с шагом 1 м и выделением следующих слоев: поверхность — 2 м; 2-5 м, 5-10 м, 10-дно (если позволяла глубина водоема). Для отбора качественных проб использовали сеть Апштейна. Биологический материал фиксировали в растворе Люголя. В расчетах использовали средние для каждого водоема значения количественных показателей зоопланктона.
Обработку проб, определение видов и необходимые расчеты проводили по общепринятым методикам гидробиологического мониторинга [Руководство..., 1992; Определитель., 2010]. Индивидуальную массу организмов расчитывали на основе уравнения зависимости между длиной и массой тела планктонных
коловраток и ракообразных [Ruttner-Kolisko, 1977; Балушкина, Винберг, 1979]. Индекс сапробности S = Ish / Xh по Пантле и Букк в модификации Сладечека [Pantle, Buck, 1955; Sladecek, 1973] вычисляли, исходя из индивидуальных характеристик сапробности видов, согласно общепринятым методикам [Макрушин, 1974]. Оценку качества воды по показателям зоопланктона проводили в соответствии с «Правилами контроля качества воды водоемов и водотоков» (Межгосударственный стандарт ГОСТ 17.1.3.07-82).
Рис. 1. Карта-схема станций отбора проб в озерах г. Мурманска
Таблица 1
Характеристика исследованных озер г. Мурманска
Озеро Площадь, км2 Максимальная глубина, м Прозрачность воды, м
Б/н (Северное) 0,009 4 3
Ледовое 0,040 12 1
Окуневое 0,048 6 2,5
Семеновское 0,213 11 2
Среднее 0,248 24,5 5
Б/н (Южное) 0,053 11 5
Для характеристики трофического статуса вод анализировали содержание хлорофилла а (Хл а) в планктоне. Концентрацию Хл а определяли путем фильтрования проб воды объемом 600 мл через мембранный фильтр с диаметром пор 0,47 мкм с помощью шприца Millipore c фильтровальной насадкой. Фильтрацию проводили непосредственно на водоеме, чтобы избежать изменений содержания фотосинтетических пигментов в ходе транспортировки проб воды. Экстракцию хлорофиллов выполняли раствором ацетона (90 %, ЧДА), оптическую плотность экстрактов измеряли на спектрофотометре Hitachi UV-VIS 181. Концентрацию пигментов рассчитывали общепринятыми в мировой и отечественной практике методами, по схеме, отработанной в ИППЭС КНЦ РАН [Determination, 1996; Минеева, 2004; Денисов, Кашулин, 2013]. Трофический статус вод оценивали по шкале С. П. Китаева [2007].
В качестве условно-фонового водоема было выбрано оз. Колозеро, расположенное в 80 км к югу от Мурманска на водосборе Баренцева моря [Аннотированный..., 2013].
Результаты и обсуждение
Гидрохимические показатели
Изученные озера г. Мурманска характеризуются значительной вариативностью гидрохимических показателей (табл. 2), при этом в водоемах фоновых районов Мурманской области значения рН воды ниже (~6,80) [Аннотированный..., 2012]. Наибольшие величины pH зарегистрированы в озерах Ледовое, Семеновское и Южное, эти данные коррелируют с показателем щелочности воды. Оз. Ледовое, расположенное в центральной части города, в условиях оживленного транспортного движения и деятельности ряда предприятий, отличается низкой прозрачностью и высокой электропроводностью воды, значительным содержаниям ионов аммония, сульфатов, хлора, общего азота, фосфора и кремния. Самой прозрачной водой характеризуются озера Среднее и Южное. Для оз. Окуневого, расположенного в центре города среди плотного лесопаркового массива, были характерны наиболее высокие значения цветности, содержания общего органического углерода и химического потребления кислорода по сравнению с другими изученными водоемами. Большинство показателей находится ниже установленных норм (ПДК), за исключением содержания ионов аммония в воде оз. Ледового и значений pH в озерах Ледовое и Семеновское.
Сравнение гидрохимических показателей исследованных озер г. Мурманска и фоновых озер Мурманской области свидетельствует о значительном влиянии антропогенного фактора на городские водоемы (табл. 2). В сравнении с условно-фоновым оз. Колозеро значения электропроводности в озерах Ледовое, Среднее и Южное были выше в 4,0-8,9 раз, щелочности — в 1,7-3,6 раз, содержание хлора в воде всех озер — в 3-75 раз. Наиболее загрязненным следует считать оз. Ледовое, расположенное в центре г. Мурманска.
Таблица 2
Гидрохимическая характеристика воды озер г. Мурманска
Показатель Оз. б/н Оз. Оз. Оз. Оз. Оз. б/н
(Северное) Ледовое Окуневое Семеновское Среднее (Южное)
pH 7,3 9,7 7,19 8,69 8,06 8,34
Прозрачность, м 3 1 2,5 2 5 5
Cond20, мкСм/см 97 787 87 104 199 211
Cond25, мкСм/см 10,6 86,6 9,5 11,4 21,9 23,2
NH4, мкгМл 29 822 70 204 58 50
Alk, мкг-экв/л 95 1478 320 335 692 712
SO4, мг/л 4,1 45,6 14,3 9,4 31,0 11,0
SO4*, мг/л 0,7 16,1 13,2 7,1 27,6 5,5
NO3, мкгМл 1 1 1 0 1 27
Cl, мг/л 24,4 21,1 8,1 16,6 24,6 39,1
TN, мкгМл 225 1600 437 589 401 288
PO4, мкгР/л 1 35 2 1 0 0
ТРф, мкг/л 3 45 4 6 3 3
ТРн/ф, мкг/л 10 90 12 23 9 10
Цветность,° 6 14 45 10 7 6
COD Mn, мг/л 1,7 5,5 8,1 4,0 3,3 3,2
TOC, мгС/л 2,9 5,8 7,7 4,6 4,1 4,0
Si, мг/л 0,34 1,1 0,66 0,10 0,04 0,15
Примечание. Cond20 и Cond25 — электропроводность при температурах +20 °C и +25 °C соответственно; Alk — щелочность; TN — общий органический азот, ТРф, ТРн/ф — общий фосфор в фильтрованной и нефильтрованной пробе; COD — перманганатная окисляемость; TOC — общий органический углерод.
Содержание Хл a. Период отбора проб совпал с аномально высокими температурами воздуха и воды, что явилось мощным дополнительным фактором, стимулирующим развитие фитопланктона. Все изученные озера характеризовались значительной вариабельностью содержания Хл a, это позволило оценить уровень развития фитопланктона и трофический статус вод (табл. 3). Наибольшие концентрации пигмента были зафиксированы на литорали оз. Ледовое, где наблюдалось интенсивное развитие нитчатой зеленой водоросли Ulothrix zonata — показателя эвтрофикации вод. Аномально высокое по сравнению с фоновым содержание общего и аммиачного азота и фосфатов в озере (табл. 2) стимулирует обильное развитие фитопланктона и, как следствие, Р-эвтрофный статус озера. В остальных водоемах содержание Хл a оказалось на порядок меньше. В оз. Семеновское концентрация Хл a соответствует Р-мезотрофному статусу, что также не типично для арктических водоемов. В этом озере активному развитию фитопланктона способствовало повышенное содержание общего и аммиачного азота. Остальные водоемы на период исследований соответствовали олиготрофному статусу, концентрация Хл a в них была близка к фоновой (табл. 3).
Таблица 3
Содержание хлорофилла a и трофический статус исследованных озер
Озеро Дата отбора Хл a, мг/м3 Трофический статус
Северное 24.07.2018 2,24 в-олиготрофный
Ледовое 23.07.2018 45,29 в-эвтрофный
Окуневое 25.07.2018 1,30 а-олиготрофный
Семеновское 24.07.2018 7,07 в-мезотрофный
Среднее 25.07.2018 0,71 а-олиготрофный
Южное 25.07.2018 1,08 а-олиготрофный
Показатели зоопланктонных сообществ
Таксономическая структура. В исследованных озерах обнаружено 34 вида беспозвоночных животных, в том числе: коловраток — 16, ветвистоусых рачков — 10, веслоногих ракообразных — 8 видов. Общее число видов варьировало в озерах от 6 до 17 (табл. 4).
Преобладали коловратки Brachionus calyciflorus, Kellicottia longispina, Keratella cochlearis, Polyarthra vulgaris, Synchaeta pectinata, Bosmina obtusirostris, рачки Daphnia cristata, D. longispina, D. longiremis, Holopedium gibberum, Mesocyclops leuckarti, Thermocyclops oithonoides. Веслоногие рачки Eudiaptomus gracilis и E. graciloides, относящиеся к «грубым» фильтраторам, были отмечены в незначительных количествах.
Оз. Северное — наиболее бедное в видовом отношении. Здесь выявлено всего 6 таксонов видового ранга. Основу таксономической структуры зоопланктона в период отбора проб формировала «мирная» коловратка Polyarthra vulgaris (84,4 % общей численности организмов).
В оз. Семеновское было обнаружено наибольшее число видов зоопланктона — 17, из которых Rotatoria — 10, Cladocera — 6, Copepoda — 1. Доминирующий комплекс был представлен преимущественно коловратками Filinia terminalis, Keratella cochlearis, Polyarthra vulgaris.
В оз. Среднее выявлено 14 таксонов видового ранга: Rotatoria — 8, Cladocera — 3, Copepoda — 3. Доминировали коловратка Keratella cochlearis и ветвистоусый рачок Bosmina obtusirostris.
В зоопланктоне оз. Окуневое зарегистрировано 16 видов: Rotatoria — 5, Cladocera — 6, Copepoda — 5. Превалировали коловратки Brachionus calyciflorus, Kellicottia longispina, Keratella cochlearis и «тонкий» фильтратор — ветвистоусый рачок Bosmina obtusirostris.
В зоопланктонном сообществе оз. Ледовое также доминировала коловратка Brachionus calyciflorus. Всего было обнаружено 10 таксонов видового ранга: Rotatoria — 5, Cladocera — 1, Copepoda — 4.
В оз. Южное выявлено 12 видов организмов: Rotatoria — 7, Cladocera — 2, Copepoda — 3. Преобладали Keratella cochlearis и Bosmina obtusirostris.
Индекс видового разнообразия Шеннона варьировал в пределах 0,9-2,9 бит/экз. и был наиболее высоким для озер Семеновское и Окуневое с наибольшим числом выявленных видов зоопланктона и минимальным — для оз. Южное.
Наиболее чувствительные к загрязнению «грубые» фильтраторы — веслоногие рачки-каланоиды были обнаружены в пяти из шести озер: Eudiaptomus gracilis — в Северном и Южном, Eudiaptomus graciloides — в Окуневом, Ледовом и Южном. В оз. Среднее каланоиды присутствовали в личиночной (науплиальной) стадии. Данные виды копепод могут изымать из толщи воды крупные органические взвеси, увеличивая тем самым биофильтрационную очистительную способность исследованных водоемов.
Количественные показатели. Минимальные значения численности и биомассы зоопланктона зарегистрированы в озерах Северное (91,6 тыс. экз/м3 и 0,4 г/м3) и Южное (357,3 тыс. экз/м3 и 0,8 г/м3 соответственно), что характерно для неглубоких малых олиготрофных водоемов региона.
Наиболее высокие количественные характеристики зоопланктона были отмечены в озерах Семеновское — 2231,2 тыс. экз/м3 и 5,9 г/м3, и Ледовое — 1052,6 тыс. экз/м3 и 3,4 г/м3 (табл. 5). В обоих водоемах по численности преобладали коловратки: 92,5 и 89,4 % соответственно. По биомассе доминировали ракообразные: в оз. Семеновское — ветвистоусые (82 %), в оз. Ледовое — веслоногие (84 %). Высокая биомасса зоопланктона в оз. Семеновское была обусловлена присутствием крупных хищных рачков Leptodora kindtii.
Соотношение основных таксономических групп зоопланктона — Rotatoria/ Cladocera/Copepoda по численности во всех исследованных водоемах отражает преобладание коловраток, по биомассе — кладоцер (озера Окуневое, Семеновское) и копепод (озера Северное, Ледовое, Южное). В оз. Среднее доля кдадоцер и копепод в общей биомассе была сходной — 37 % (табл. 5).
Соотношение биомассы ракообразных и коловраток (BCrus/BRot), превышающее единицу, свидетельствуя о преобладании во всех озерах ракообразных над коловратками. Соотношение численности Naac/NCcp характеризует превалирование кладоцер над копеподами в озерах Окуневое, Семеновское и Среднее и копепод над кладоцерами в озерах Северное, Ледовое, Южное.
Индекс средней индивидуальной массы организмов-зоопланктеров в сообществе (w = B / N) варьировал в пределах 0,001-0,005 мг, отражая превалирование мелкоразмерных коловраток, за исключением оз. Окуневое (0,1 мг), где доля кладоцер и копепод в общей численности была выше (табл. 5).
По индексу сапробности исследованные водоемы характеризуются как а-мезосапробные, умеренно-загрязненные и принадлежат к III классу качества вод. По шкале трофности С. П. Китаева [1984] наиболее высокий трофический статус (а-эвтрофный) имеет оз. Семеновское, самый низкий а-олиготрофный — оз. Северное.
Таблица 4
Таксономическая структура зоопланктонных сообществ исследованных озер (июль 2018 г.)
Таксон Водоемы
оз. б/н (Северное) оз. Ледовое оз. Окуневое оз. Семеновское оз. Среднее оз. б/н (Южное)
1 2 3 4 5 6 7
Коловратки (Rotatoria)
Asplanchna priodonta Gosse, 1850 - + + + + -
Bipalpus hudsoni Imhof, 1891 - - - - + -
Brachionus calyciflorus Pallas, 1766 - - + - + +
Brachionus sp. - - - + - +
Euchlanis dilatata Ehrenberg, 1832 - - - - + -
Filinia terminalis Plate, 1886 - - - + - -
F. longiseta Ehrenberg, 1834 - + - - - -
Kellicottia longispina Kellicott, 1879 - - + + + +
Keratella cochlearis Gosse, 1851 - + + + + +
K. quadrata Müller, 1786 - - - + - +
Lecane sp. + - - - - -
Notholca caudata Carlin, 1943 - + - - - -
Polyarthra vulgaris Carlin, 1943 + + + + + +
Synchaeta pectinata Ehrenberg, 1832 + - - + + +
Synchaeta sp. - - - + - -
Trichocerca sp. - - - + - -
Всего таксонов 3 5 5 10 8 7
Ракообразные (Crustacea)
Надотряд Ветвистоусые (Cladocera)
Alona sp. - - - + + -
Bosmina obtusirostris Sars, 1862 - + + + + +
Ceriodaphnia affinis Lilljeborg, 1901 - - + - - -
Chydorus ovalis Kurz, 1875 - - - + - -
Daphnia cristata G.O. Sars, 1862 - - + + + -
D. longiremis G.O. Sars, 1861 - - - + - +
D. longispina O.F. Mülkr, 1776 + - + - - -
Holopedium gibberum Zaddach, 1855 - - + - - -
Leptodora kindtii Focke, 1844 - - - + - -
Sida crystalline O.F. Muller, 1776 - - + - - -
Всего таксонов 1 1 6 6 3 2
о
Окончание табл. 4
1 |2|3|4|5|6|7
Надот ряд Веслоногие (Copepoda)
Cyclops cutifer Sars, 1863 - - + - - -
Cyclops sp. + + + + + +
Eudiaptomus gracilis Sars, 1863 + - - - - +
E. graciloides Lilljeborg, 1888 - + + - - -
Heterocope appendiculata Sars, 1863 - - + - - -
Mesocyclops leuckarti Claus, 1857 - + - - - +
Thermocyclops oithonoides Sars, 1863 - + + - + -
Mesocyclop ssp. - - - - + -
Всего таксонов 2 4 5 1 3 3
Итого 6 10 16 17 14 12
Примечание. Озера: I — Северное; II — Семеновское; III — Среднее; IV — Окуневое; V — Ледовое; VI — Южное; «+» — присутствие вида; « - » — отсутствие.
Таблица 5
Структурные и функциональные показатели зоопланктонных сообществ исследованных озер (июль 2018 г.)
Показатели Оз. б/н (Северное) Ледовое Окуневое Семеновское Среднее Оз. б/н (Южное)
N, тыс. экз/м3 91,6 1052,6 225,9 2231,2 365,2 357,3
B, г/м3 0,4 3,4 3,0 5,9 1,4 0,8
Nro, : Nciad: Ncop, % 91,8:0,7:7,4 89,4:0,1:10,5 64,4:18:17,6 92,5:7,2:0,3 91,1:5,3:3,6 94,1:2,6:3,3
BRot: Bciad: Bcop, % 11,2:17,2:71,8 14,9:0,9:84,1 3,9:53,7:42,4 14,2:82,0:3,8 25,7:37,0:37,3 9,8:30,6:59,6
Bcrust/BRot 7,9 5,7 23,7 6,0 2,9 9,2
Nclad/ Ncop 0,1 0,009 1,0 25,4 1,4 0,02
B3/B2 1,0 4,5 0,2 0,07 0,03 0,001
Индекс Шеннона, бит/экз. 1,0 1,3 2,9 2,0 1,4 0,9
w = B / N, мг 0,005 0,003 0,01 0,002 0,003 0,001
Сапробность 1,5 (Ш) 1,7 (III) 1,8 (Ш) 2 (Ш) 1,9 (Ш) 1,8 (Ш)
Трофический статус а-олиготрофный ß-мезотрофный ß-мезотрофный а-эвтрофный а-мезотрофный ß-олиготрофный
Доминирующие виды Polyarthra vulgaris Polyarthra vulgaris, Thermocyclops oithonoides, Brachionus calyciflorus Brachionus calyciflorus, Kellicottia longispina, Keratella cochlearis, Bosmina obtusirostris Filinia terminalis, Keratella cochlearis, Polyarthra vulgaris Keratella cochlearis, Bosmina obtusirostris Keratella cochlearis, Bosmina obtusirostris
Примечание. N0:1, N04 N1^—численность коловраток, кладоцер, копепод; BRot, Ваш, Всор, Вена— биомасса коловраток, кладоцер, копепод, ракообразных; В2 — «мирного» зоопланктона; Вз — биомасса хищного зоопланктона; м>=В / N мг — индекс средней индивидуальной массы организма-зоопланктера в сообществе.
Заключение
Анализ качественных и количественных показателей зоопланктонных сообществ шести озер (Северное, Семеновское, Среднее, Окуневое, Ледовое, Южное), расположенных на территории г. Мурманска, выявил их существенное отличие от условно-фоновых водоемов Мурманской области, что является результатом комплексного антропогенного воздействия городской инфраструктуры. В сравнении с озерами условно-фоновых территорий в городских водоемах выявлена значительная вариативность гидрохимических показателей как условий обитания для беспозвоночных-гидробионтов, что свидетельствует о негативном влиянии городской среды на данные водоемы. Наибольшие превышения фоновых значений отмечены для pH, электропроводности, биогенных элементов, щелочности воды и содержания в ней хлора.
Среди 34 видов организмов, выявленных в период исследований (июль 2018 г.), превалировали коловратки — эврибионтные виды с широкой экологической валентностью, простыми жизненными циклами и высокой скоростью размножения, то есть с экологической стратегией r-типа. Руководящий комплекс организмов формировали типичные для северных озер виды — Brachionus calyciflorus, Kellicottia longispina, Keratella cochlearis, Polyarthra vulgaris, Synchaeta pectinata.
Количественные показатели зоопланктона проявляют определенную специфику в зависимости от экологического состояния водоемов и уровня антропогенной нагрузки. Величины общей численности и биомассы варьировали в широких пределах и были максимальными в озерах с преобладанием коловраток (Семеновское, Окуневое и Ледовое), которые благодаря смешанному питанию менее чувствительны к воздействию загрязняющих веществ.
Следует отметить наибольшую трансформацию структуры зоопланктона в оз. Ледовое, расположенном в центре Мурманска в результате загрязнения и интенсивной антропогенной эвтрофикации. Здесь отмечена тенденция замены «тонких» фильтраторов кладоцер хищными веслоногими рачками — циклопаи при общем преобладании коловраток. Чувствительные к загрязнению активные «грубые» фильтраторы — каланоиды, изымающие из толщи воды крупные частицы взвешенных органических веществ, были отмечены единично, что отражает снижение самоочистительной способности данного водоема. Это также подтверждается аномально высокими концентрациями хлорофилла a в планктоне и соответствует содержанию в воде биогенных соединений азота и фосфора, многократно превышающему фоновые показатели.
Наиболее высокие значения индекса видового разнообразия Шеннона, зарегистрированные в озерах Семеновское и Окуневое, отражают повышение степени доминирования отдельных видов коловраток, устойчивых к воздействию токсикантов и являющихся типичными индикаторами загрязнения.
В целом воды исследованных озер г. Мурманска можно отнести к «умеренно-загрязненным», имеющим средний класс сапробности. Для раскрытия закономерностей и понимания механизмов функционирования зоопланктоценозов городских водоемов требуется проведение дальнейших систематических гидробиологических и гидрохимических наблюдений.
Статья подготовлена в рамках выполнения проекта РНФ № 19-77-10007 «Экологическая оценка и прогноз устойчивого функционирования водных экосистем урбанизированных территорий в Арктической зоне».
Литература
Аннотированный экологический каталог озер Мурманской области: центральный и юго-западный районы Мурманской области (бассейн Баренцева моря, Белого моря и Ботнического залива Балтийского моря); в 2 ч. Апатиты: КНЦ РАН, 2013. Ч. 1. 298 с.
Аннотированный экологический каталог озер Мурманской области: юго-восточная часть (бассейн Белого моря); в 2 ч. Апатиты: КНЦ РАН. 2012. Ч. 2. 235 с.
Балушкина Е. В., Винберг Г. Г. Зависимость между длиной и массой тела планктонных ракообразных // Экспериментальные и полевые исследования биологических основ продуктивности озер. Л.: ЗИН АН СССР, 1979. С. 58-72.
Денисов Д. Б., Кашулин Н. А. Современное состояние водорослевых сообществ планктона в зоне влияния Кольской АЭС (оз. Имандра) // Труды КНЦ РАН. Прикладная экология Севера. 2013. № 3 (16). С. 70-96.
Китаев С. П. Основы лимнологии для гидробиологов и ихтиологов. Петрозаводск: КарНЦ, 2007. 394 с.
Китаев С. П. Экологические основы биопродуктивности озер разных природных зон. М.: Наука, 1984. 207 с.
Куликова Т. П. Зоопланктон водных объектов города Петрозаводска (Карелия) // Труды Карельского научного центра РАН. 2015. № 2. С. 71-88.
Лурье Ю. Ю. Аналитическая химия промышленных сточных вод. М.: Химия, 1984. 446 с.
Макрушин А. В. Биологический анализ качества вод. Л., 1974. 60 с.
Минеева Н. М. Растительные пигменты в воде волжских водохранилищ. М.: Наука, 2004. 156 с.
Определитель зоопланктона и зообентоса пресных вод Европейской России. Т. 1. Зоопланктон / под ред. В. Р. Алексеева, С. Я. Цалолихина. М.-СПб.: Товарищество научных изданий КМК, 2010. 495 с.
Руководство по гидробиологическому мониторингу пресноводных экосистем. СПб.: Гидрометеоиздат Санкт-Петербург, 1992. 318 с.
Руководство по методам химического анализа морских вод / под ред. С. Д. Орадовского. Л.: Гидрометеоиздат, 1977. 208 с.
Слуковский З. И., Денисов Д. Б., Черепанов А. А. Первые результаты обследования озер, расположенных в черте г. Мурманска (июль 2018 г.) // Актуальные проблемы геологии, геофизики и геоэкологии. Материалы XXIX молодежной научной школы-конференции, посвященной памяти чл.-корр. АН СССР К. О. Кратца и ак. РАН Ф. П. Митрофанова (Петрозаводск, 1-5 октября 2018 г.). Петрозаводск: КарНЦ РАН, 2018. С. 288-291.
Determination of photosynthetic pigments in sea water: monography / Rep. of SCOP-UNESCO Working Group 17. Paris, UNESCO, 1966. P. 9-18.
Pantle R., Buck H. Die biologische Überwachung der Gewässer und die Darstellung der Ergebnisse. GasundWasserfach. 1955. 604 s.
Ruttner-Kolisko A. Suggestion for biomass calculation of planktonic rotifers // Arch. Hydrobiol. Ergebn.Limnol. 1977. Bd. 8. P. 71-78.
Sladecek V. System of water quality from the biological point of view. Arch. Hydrobiol. / Ergebn. Limnol. 1973. No. 7. 218 p.
Standart methods for examination for water and wastewater. USA, 1975. 195 p.
Сведения об авторах
Черепанов Александр Александрович
ведущий инженер лаборатории водных экосистем Института проблем промышленной экологии Севера КНЦ РАН, Апатиты, [email protected]
Денисов Дмитрий Борисович
кандидат биологических наук, заведующий лабораторией водных экосистем Института проблем промышленной экологии Севера КНЦ РАН, Апатиты, [email protected]
Вандыш Оксана Ивановна
кандидат биологических наук, ученый секретарь Института проблем промышленной экологии Севера КНЦ РАН, Апатиты, [email protected]
Слуковский Захар Иванович
кандидат биологических наук, старший научный сотрудник лаборатории водных экосистем Института проблем промышленной экологии Севера КНЦ РАН, Апатиты, [email protected]
Постнова Светлана Викторовна
ведущий инженер лаборатории водных экосистем Института проблем промышленной экологии Севера КНЦ РАН, Апатиты, [email protected]
Cherepanov Alexandr Alexandrovich
Leading Engineer of the Laboratory of the Aquatic Ecosystems of Institute of North Industrial Ecology Problems of the Kola Science Center of RAS, Apatity, [email protected]
Denisov Dmitry Borisovich
PhD (Biology), Head of the Laboratory of the Aquatic Ecosystems of Institute of North Industrial Ecology Problems of the Kola Science Center of RAS, Apatity, [email protected]
Vandysh Oksana Ivanovna
PhD (Biology), Scientific Secretary of Institute of North Industrial Ecology Problems of the Kola Science Center of RAS, Apatity, [email protected]
Slukovskii Zakhar Ivanovich
PhD (Biology), Senior Researcher of the Laboratory of the Aquatic Ecosystems of Institute of North Industrial Ecology Problems of the Kola Science Center of RAS, Apatity, [email protected]
Postnova Svetlana Viktorovna
Leading Engineer of the Laboratory of the Aquatic Ecosystems of Institute of North Industrial Ecology Problems of the Kola Science Center of RAS, Apatity, [email protected]
