ИССЛЕДОВАНИЯ ЗООПЛАНКТОНА ТРАНСГРАНИЧНОЙ РЕКИ НЕМАН В ПЕРИОД СТРОИТЕЛЬСТВА И КОНСЕРВАЦИИ БАЛТИЙСКОЙ АЭС Текст научной статьи по специальности «Биологические науки»

УДК: 574.633 DOI: 10.35567/19994508_2023_1_5

Исследования зоопланктона трансграничной реки Неман в период строительства и консервации Балтийской АЭС

Д.В. Кулаков12 El ID ISI dvkulakov@mail.ru

1 Санкт-Петербургское отделение ФГБУН «Институт геоэкологии

им. Е.М. Сергеева Российской академии наук», Санкт-Петербург, Россия

2 ФГБОУВО «Санкт-Петербургский государственный университет», Санкт-Петербург, Россия

АННОТАЦИЯ

Актуальность. Изучение фонового состояния зоопланктона р. Неман (до введения в эксплуатацию БтАЭС) позволит использовать полученные данные для оценки возможных изменений в водотоке и разработать мероприятия по снижению и компенсации ущерба водным биоресурсам. Методы. В период исследований с 2012 по 2021 гг. осуществлялся отбор проб зоопланктона на р. Неман - проектируемом приемнике сбросных вод Балтийской атомной электростанции. Мониторинговые станции располагались в верхнем, среднем и нижнем течении реки, на территории Белоруссии, Литвы и Калининградской области Российской Федерации. Результаты. За период исследований в зоопланктоне обнаружено 85 таксонов видового и подвидового рангов. Максимальные значения численности и биомассы зоопланктона регистрировались в весенние периоды, что может быть связано с поступлением биогенных веществ в реку во время паводка. Летом и осенью наблюдалось сокращение количественных показателей планктонных беспозвоночных. Трофический статус вод р. Неман менялся от весеннего периода к осеннему - от гиперэвтрофных до эвтрофных условий. В период исследований строительные работы, осуществлявшиеся на площадке БтАЭС, не оказывали влияния на водоток, но при эксплуатации атомной станции зоопланктон р. Неман будет испытывать механическое воздействие в зоне прямого влияния водозаборных устройств, тепловое воздействие будет сведено к минимуму.

КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА: зоопланктон, видовой состав, Балтийская атомная электростанция, р. Неман, качество воды, мониторинг, тепловое воздействие. Финансирование: Работа выполнена в рамках проекта СПбГУ Pure ID 87307081. Для цитирования: Кулаков Д.В. Исследования зоопланктона трансграничной реки Неман в период строительства и консервации Балтийской АЭС // Водное хозяйство России: проблемы, технологии, управление. 2023. № 1. С. 64-77. DOI: 10.35567/19994508_2023_1_5.

Дата поступления 20.06.2022.

© Кулаков Д.В., 2023

Zooplankton of the transboundary Neman River during the construction and conservation of the Baltic NPP Dmitriy V. Kulakov12 El ©

13 dvkulakov@mail.ru

1 St. Petersburg Department ofE.M. Sergeyev Institute of Geo/ecology of the Russian Academy of Sciences, St. Petersburg, Russia

2 St. Petersburg State University, St. Petersburg, Russia ABSTRACT

Relevance. Studies of the background state of the Neman River zooplankton (prior od commission of the Baltic Nuclear Power Plant) will enable to use the obtained data for assessment of the possible changes in the water flow and to develop measures aimed at mitigation and compensation of the damage to aquatic bio/resources. Methods. During the research period from 2012 to 2021, we carried out zooplankton sampling on the Neman River (a projected receiver of waste waters of the Baltic Nuclear Power Plant). The monitoring stations were located in the upper, middle and lower reaches of the river, in Belarus, Lithuania and the Kaliningrad region of the Russian Federation. Results. We found 85 taxons of species and subspecies ranks during the period of research in zooplankton. The maximum values of the abundance and biomass of zooplankton were recorded in the spring periods, which may be due to the influx of nutrients into the river during the flood. There was a decrease in the quantitative indicators of planktonic invertebrates in summer and autumn. The waters of the Neman River corresponded to the p-mesosaprobic zone. The trophic status of the Neman River waters changed from spring to autumn, from hypereutrophic to eutrophic conditions. During the study period, construction work carried out at the site of the Baltic NPP did not affect the watercourse. Nevertheless, during the operation of the nuclear power plant, the zooplankton of the Neman River will mainly experience mechanical impact in the zone of direct influence of water intake devices, and the thermal impact will be minimized.

Keywords: zooplankton, abundance, biomass, species composition, Baltic Nuclear Power Plant, NPP, the Kaliningrad region, Neman River, water quality assessment, monitoring, thermal impact.

Financing: the work has been carried out within the framework of the SPbGU Pure ID 87307081.

For citation: Kulakov D.V. Zooplankton of the transboundary Neman River during the construction and conservation of the Baltic NPP. Water Sector of Russia: Problems, Technologies, Management. 2023. No. 1. P. 64-77. DOI: 10.35567/19994508_2023_1_5.

Received 20.06.2022.

ВВЕДЕНИЕ

Река Неман берет начало в Белоруссии, протекает по территории Литвы и впадает в Куршский залив Балтийского моря, образуя дельту с островами. В нижнем течении по реке проходит государственная граница между Калининградской областью и Литвой. Длина реки составляет 937 км, площадь водосбора - 98,2 тыс. км2, питание - смешанное с преобладанием снегового, водный режим характеризуется весенним половодьем, летней и зимней меженью1,2.

1 Государственный водный кадастр. Многолетние данные о режиме и ресурсах поверхностных вод суши. Т. 3. Белорусская ССР. Л., Гидрометеоиздат, 1985. 667 с.

2 Государственный водный кадастр. Многолетние данные о режиме и ресурсах поверхностных вод суши. Т. 8. Литовская ССР и Калининградская область РСФСР. Л., Гидрометеоиздат, 1987. 88 с.

Воды р. Неман имеют преобладающую щелочную реакцию, относятся к пресным, среднеминерализованным, гидрокарбонатно-кальциевым. Концентрация соединений фосфора и азота зависит от соотношения интенсивности процессов фотосинтеза и окисления органических веществ и поэтому подвержена значительным сезонным колебаниям3. Минимальное содержание фосфатов и нитратов наблюдается обычно в весенне-летний период, максимальное - осенью и зимой. Данная статья является продолжением ранее опубликованных исследований [1-3].

Река Неман используется для судоходства, водоснабжения и сельского хозяйства, имеет важное рыбохозяйственное значение и испытывает постоянную антропогенную нагрузку, проявляющуюся, главным образом, в повышенном поступлении биогенных веществ4,5. Проектом Балтийской атомной электростанции (БтАЭС) предусмотрено использование р. Неман в качестве приемника сбросных вод с градирен станции. Эксплуатация БтАЭС потенциально может повлиять на условия существования гидробионтов, в связи с этим актуально изучение современного экологического состояния реки, в частности, исследование зоопланктона, как объекта биомониторинга водных ресурсов [4]. Изучение фонового состояния зоопланктона р. Неман (до введения в эксплуатацию БтАЭС) позволит использовать в последующем характеристики планктонного сообщества для оценки возможных изменений в водотоке и разработать мероприятия по снижению и компенсации ущерба водным биоресурсам.

С 2018 г. строительство БтАЭС официально приостановлено, завершение консервации планируется в 2024 г.

Цель работы - исследование таксономического состава, количественных показателей, сезонных и межгодовых изменений планктонных беспозвоночных р. Неман, оценка качества вод по показателям зоопланктона.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Отбор проб проводили в период с 2012 по 2021 гг. весной, летом и осенью на 13 мониторинговых станциях (рис. 1), расположенных в прибрежной части р. Неман на расстоянии 1,5-3 м от берега. В 2012 г. пробы отбирали только на территории Калининградской обл. в весенний и осенний периоды, весной 2020 г. отбор проб не осуществлялся. Станции отбора проб (ст.) 1 и 2 располагались в верхнем течении реки, ст. 3 и 4 - в среднем, ст. 5-13 - в нижнем течении (рис. 2). Проектному расположению проектируемого выпуска сбросных вод БтАЭС соответствовала ст. 8. За весь период исследований собрано, обработано и проанализировано 290 проб зоопланктона.

3 Государственный водный кадастр. Основные гидрологические характеристики. Т. 4. Прибалтийский район, Литовская ССР и Калининградская область РСФСР. Л.: Гидрометеоиздат, 1988. 256 с.

4 Ресурсы поверхностных вод СССР. Прибалтийский район, Литовская ССР и Калининградская область. Л.: Гидрометеоиздат, 1967. Т. 4. Вып. 3. 507 с.

5 Рыбохозяйственный кадастр трансграничных водоемов России (Калининградская область) и Литвы. Калининград: Изд-во «ИП Мишуткина», 2008. 200 с.

Рис. 1. Расположение станций отбора проб на территории трех государств (А) и в районе 30 км зоны БтАЭС (Б).

Fig. 1. Location of sampling stations in the territory of three states (A) and in the 30 km zone of the BtNPP (B).

Пробы отбирали на глубине до 0,5 м, процеживая 50-150 л воды через газ с размером ячеи 64 мкм. В качестве фиксатора применяли 70-процентный этиловый спирт. Камеральная обработка выполнялась по стандартной методике6 с использованием соответствующих определителей [5-7]. Зоопланктон оценивали по таксономическому составу, численности (N), биомассе (B) и доле таксономических групп в общей численности и биомассе. Видовое разнообразие сообществ определяли по информационному индексу Шеннона-Уивера, рассчитанному по численности (HN) и биомассе (HB) зоопланктона [8, 9]. Оценку сапробности проводили по индексу сапробности Пантле и Букка в модификации Сладечека (S) [10].

Для оценки трофического статуса водоема использовали фаунистический коэффициент трофности Мяэметса (E) [11]. Доминирующие виды выделяли по относительной численности и биомассе, принимая за нижнюю границу доминирования обилие > 10 %. Для количества видов, численности и биомассы зоопланктона рассчитывали среднее арифметическое и ошибку среднего по каждой станции в сезон исследований, а также по каждому сезону за год исследований.

РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ

Температура воды и ее сезонная динамика являются одним из важнейших абиотических факторов, воздействующих на гидробиоценоз. С учетом того, что проектом БтАЭС предусмотрен сброс подогретых вод в р. Неман, проведено исследование фонового температурного режима реки. По наблюдениям, средняя температура воды в прибрежной части р. Неман (табл. 1) в весен-

6 Методика изучения биогеоценозов внутренних водоемов. М.: Наука, 1975. 240 с.

ние периоды варьировала от 9,0±0,1 до 19,8±0,2 °С. В летние периоды средняя температура воды была минимальна в июне 2014 г. (18,0±0,1 °С), а наибольших значений достигала в июне 2020 г. (24,9±0,4 °С). В сентябре средняя температура воды варьировала от 13,0±0,3 до 19,9±0,1 °С, в октябре - от 6,5±0,1 до 12,4±0,3 °С.

Рис. 2. Река Неман в нижнем течении Fig. 2. The Neman River in the lower watercourse.

Таблица 1. Температура воды в прибрежной части р. Неман Table 1. Water temperature in the coastal part of the Neman River

Год Температу ра воды, °C

Апрель Май Июнь Июль Сентябрь Октябрь

2012 - 17,3±0,4 - - 15,5±0,3 -

2013 - 19,8±0,2 20,9±0,1 20,1±0,5 - 10,5±0,2

2014 9,1±0,2 17,0±0,1 18,0±0,1 19,9±0,3 - 12,4±0,3

2015 - 14,1±0,3 - 20,4±0,6 15,6±0,3 8,4±0,1

2016 9,0±0,1 16,9±0,4 23,6±0,3 21,5±0,3 19,9±0,1 6,5±0,1

2017 - - 17,8±0,4 19,5±0,2 16,6±0,1 11,1±0,2

2018 - 18,6±0,2 19,3±0,3 - 16,3±1,0 -

2019 - 18,5±0,7 - 17,9±0,2 13,0±0,3 -

2020 - - 24,9±0,4 19,9±0,2 17,4±0,1 9,0±0,1

2021 - 14,9±0,1 - 24,7±0,3 17,1±0,1 -

Примечание: прочерк - исследования не проводились.

В зоопланктоне р. Неман обнаружено 85 таксонов видового и подвидово-го рангов (табл. 2). Сообщество планктонных беспозвоночных представлено обычными для водоемов северо-запада России видами, среди которых коловраток (ИоШега) - 38, веслоногих (Сорероёа) - 13, ветвистоусых ракообразных (С1аёоеега) - 34 вида и подвида.

Таблица 2. Таксономический состав зоопланктона р. Неман Table 2. Taxonomic composition of the Zooplankton of the Neman River

Год исследования

Таксон 2 i—i 3 i—i 4 1—1 5 1—1 6 1—1 1—1 8 1—1 9 1—1 0 CN 1 CN

о 2 о 2 о 2 о 2 о 2 о 2 о 2 о 2 О 2 О 2

Коловратки (Rotifera)

Asplanchna priodonta Gosse, 1850 t

Brachionus angularis Gosse, 1851 t

B. budapestinensis Daday, 1885 - - - - t - - - - -

B. calyciflorus Pallas, 1766 - t t t t - -

B. c. amphiceros Ehrenberg, 1838 - t

B. c. spinosus Wierzejski, 1891 t t t t

B. diversicornis (Daday, 1883) - t - - t - - -

B. leydigii rotundus Rousselet, 1907 - - - - t - - -

B. l. tridentatus Zernov, 1901 - - - - t - t - -

B. quadridentatus Hermann, 1783 t t t

B. qu. ancylognathus Schmarda, 1859 - - - - t t - - - -

B. qu. cluniorbicularis Skorikov, 1894 - - t t

B. urceus (Linnaeus, 1758) - - t - - - -

Eosphora ehrenbergi Weber, 1918 - - - - t - - - - -

Eothinia elongata (Ehrenberg, 1832) - - - t - - - -

Euchlanis dilatata Ehrenberg, 1832 t t t t

Eu. triquetra Ehrenberg, 1838 t

Filinia longiseta (Ehrenberg, 1834) t t t t

F. maior (Colditz, 1914) - - - - t t - - - -

Kellicottia longispina (Kellicott, 1879) t t t t t - -

Keratella cochlearis (Gosse, 1851) t t t t t

K. c. tecta (Gosse, 1851) - t - t t - t - - -

K. quadrata O.F. Müller, 1786 t t t t t

Lecane bulla (Gosse, 1851) - t - t t - - - -

L. luna (O.F. Müller, 1776) - - - t t - - -

L. lunaris (Ehrenberg, 1832) - - - t t t - -

Mytilina ventralis (Ehrenberg, 1832) -

Notholca acuminata (Ehrenberg, 1832) - - t t t - -

N. squamula (O.F. Müller, 1786) - - - - - - - - -

Platyiaspatulus (O.F. Müller, 1786)

P. quadricornis (Ehrenberg, 1832) - - - - - t - - -

Polyarthra dolichoptera Jdelson, 1925 t

P. vulgaris Carlin, 1943 - - - - - t - - - -

Rotaria rotatoria Pallas, 1766 - - - - t - - -

Synchaeta pectinata Ehrenberg, 1832 - - t - -

Testudinella patina (Hermann, 1783) - - t - -

Trichocerca capucina - - - t - - - - -

(Wierzejski & Zacharias, 1893)

Trichotria pocillum (O.F. Müller, 1766) t

Веслоногие ракообразные (Copepoda)

Cyclops scutifer G.O. Sars, 1863 -

C. strenuus Fischer, 1851 - - - - - - -

C. vicinus Ulyanin, 1875 -

Eucyclops macrurus (G.O. Sars, 1863) - - - - - - -

Eu. serrulatus (Fischer, 1851) - - -

Продолжение таблицы 2.

Год исследования

ТакСОH 2 3 4 5 7 8 9 0 1

X uivv^un 1—1 1—1 1 1—1 1 1 1 1 CN CN

2 2 2 2 2 2 02 2 о 2 2

Eudiaptomus gracilis (G.O. Sars, 1863) - - + + + - - + + +

Eu. graciloides (Lilljeborg, 1888) - + + - + + + - - -

Eurytemora lacustris (Poppe, 1887) - - - - - + - - - -

Macrocyclops albidus (Jurine, 1820) + + + + + + + + - +

Mesocyclops leuckarti (Claus, 1857) - + + - + - - - - -

Paracyclops affinis (G.O. Sars, 1863) - - + - + + - - - -

P. fimbriatus (Fischer, 1853) - + - - + - - - - -

Thermocyclops oithonoides (G.O. Sars, 1863) — + + + + + + + - +

Ветвистоусые ракообразные (Cladocera)

Acroperus harpae (Baird, 1834) - + - + + - - - + -

Alona quadrangularis (O.F. Müller, 1776) - + + + - + - - - -

Al. rectangula (G.O. Sars, 1861) - + + + + + + + + +

Alonella exigua (Lilljeborg, 1853) - - - - + - - - - -

Al. nana (Baird, 1843) - - + - + + + + - -

Biapertura affinis (Leydig, 1860) + - - - + - - - - -

Bosmina longirostris (O.F. Müller, 1785) + + + + + + + + + +

B. coregoni Baird, 1857 - + + - + + - - - -

B. crassicornis Lilljeborg, 1887 +

B. longispina Leydig, 1860 - - - - - + - - - -

Ceriodaphnia pulchella G.O. Sars, 1862 + + + + + + + + + +

Chydorus sphaericus (O.F. Müller, 1776) + + + + + + + + + +

Daphnia cristata G.O. Sars, 1861 + - + - + + + + - -

D. cucullata G.O. Sars, 1862 + + + + + + + + + +

D. galeata G.O. Sars, 1864 + + + + + + + + + +

D. longispina (O.F. Müller, 1776) - + - + + + - - - -

Diaphanosoma brachyurum (Liévin, 1848) - + + + + + + + - +

Eurycercus lamellatus (O.F. Müller, 1776) - - + - + + - - + -

Graptoleberis testudinaria (Fischer, 1848) - - - - + - + - + -

Ilyocryptus agilis Kurz, 1878 - - - - + - - - - -

Il. sordidus (Liévin, 1848) - + - + + + + - + +

Lathonura rectirostris (O.F. Müller, 1785) - - - - - - + - - -

Leptodora kindtii (Focke, 1844) + + + - + + + + - +

Leydigia leydigi (Schoedler, 1863) - - - - + - - - + -

Macrothrix rosea (Jurine, 1820) - - - + + + + - + -

Moina macrocopa (Straus, 1820) - + - - + - - - - -

Moina rectirostris (Leydig, 1860) + + -

Pleuroxus aduncus (Jurine, 1820) - + + + + + + - + -

P. striatus Schoedler, 1863 - - - - + - - - - -

P. truncatus (O.F. Müller, 1785) - - - - - + - - - -

Polyphemus pediculus (Linnaeus, 1758) - + + - - + - - - -

Scapholeberis mucronata O.F. Müller, 1776 - + + + + + + + + +

Sida crystallina (O.F. Müller, 1776) - + - + + + - - - +

Simocephalus vetulus (O.F. Müller, 1776) - - + + - + + + - +

Всего Rotifera 15 21 17 18 30 25 23 16 14 16

Всего Copepoda 3 9 8 5 11 7 5 4 3 5

Всего Cladocera 9 18 17 16 26 23 17 13 15 12

Сумма 27 48 42 39 67 55 45 33 32 33

Наибольшее таксономическое богатство зоопланктона зарегистрировано весной, наименьшее - осенью (табл. 3). Максимальные значения численности зоопланктона также обнаружены весной (табл. 3, рис. 4), что связано с преобладанием в сообществе мелких коловраток. В осенние периоды наблюдались минимальные значения количественных показателей планктонных беспозвоночных.

Таблица 3. Сезонная динамика показателей зоопланктона

р. Неман в среднем за 2012-2021 гг.

Table 3. Seasonal dynamics of Zooplankton indicators

of the Neman River on the average for 2012-2021

Ст. Количество видов в пробе Численность, тыс. экз/м3 Биомасса, г/м3

Весна Лето Осень Весна Лето Осень Весна Лето Осень

Верхнее течение

1 - 7±1 4±1 - 6,7±0,8 0,8±0,6 - 6,7±0,8 8,7±6,7

2 - 10±3 7±3 - 3,8±2,0 1,1±1,0 - 16,1±7,5 26±25,1

Среднее течение

3 - 16±3 11±6 - 38,0±17,8 18,9±18,8 - 876,6±714,6 67,6±67,0

4 12±2 8±2 5±1 13,0±6,1 7,9±5,1 1,6±0,5 30,7±9,1 44,9±13,1 26,0±19,7

Нижнее течение

5 14±2 12±2 7±2 23,0±7,2 9,6±7,0 1,3±0,7 63,6±18,9 89,3±47,0 18,1±10,9

6 15±2 7±2 5±1 24,2±3,8 5,5±2,7 0,9±0,3 276,3±171,3 84,7±49,5 7,1±2,0

7 13±2 8±1 7±1 67,0±30,5 2,9±0,5 1,2±0,3 350,0±176,5 30,1±14,6 16,5±5,5

8 16±2 8±1 6±1 92,8±52,3 11,9±7,4 1,4±0,4 321,4±89,6 170,5±141,6 8,5±2,5

9 13±1 9±1 5±1 35,7±17,9 10,0±7,0 1,6±0,5 235,1±107,4 123,9±98,3 8,6±2,5

10 11±1 9±1 5±1 26,3±10,8 8,3±6,0 1,4±0,6 137,4±62,8 90,4±78,4 7,0±1,9

11 15±2 9±1 7±1 47,3±27,2 7,5±4,6 1,2±0,3 138,9±65,2 129,8±81,3 8,9±3,9

12 14±1 7±1 7±1 25,8±5,7 3,4±1,3 2,1±0,8 149,2±47,0 45,8±27,3 20,0±5,1

13 16±3 15±2 8±2 41,0±15,1 20,3±14,6 0,5±0,1 247,8±136,0 379,7±248,7 7,4±2,6

Примечание: прочерк - исследования не проводились.

В межгодовом ряду наблюдений преобладающей по численности группой беспозвоночных были коловратки (рис. 3), их доля в общей численности варьировала от 47,6±3,9 до 76,9±3,9 %. Доля ветвистоусых ракообразных в общей численности зоопланктона была наименьшей. Тем не менее, по биомассе эти беспозвоночные занимали лидирующее положение - от 38,5±4,6 до 57,9±4,4 %. Ежегодно от весеннего периода к осеннему наблюдалось сокращение доли

коловраток в общей численности и биомассе сообщества за счет увеличения доли веслоногих и ветвистоусых ракообразных.

В течение 10 лет наблюдений ежегодно доминировали по численности коловратки Euchlanis dilatata, Keratella cochlearis, K. quadrata и ювенильные особи веслоногих ракообразных. Кроме того, среди доминирующих по численности видов отмечены Asplanchna priodonta, Polyarthra dolichoptera, Brachionus quadridentatus, B. angularis, B. leydigii rotundus, B. calyciflorus, Rotaria rotatoria, Daphnia cristata, D. cucullata, Bosmina longirostris, Alona rectangula, Chydorus sphaericus.

По биомассе каждый год доминировали коловратки Euchlanis dilatata и копеподиты циклопов. В разные годы исследований в состав доминирующих по биомассе видов входили Brachionus quadridentatus, B. calyciflorus, Daphnia cucullata, D. cristata, Asplanchna priodonta, Ceriodaphnia pulchella, Alona rectangula, Acroperus harpae, Diaphanosoma brachyurum, Bosmina longirostris, Chydorus sphaericus, Eudiaptomus graciloides, Eu. gracilis, Cyclops vicinus, Thermocyclops oithonoides.

б

% 100

80 -

60 -

% 100

80

40 ■

20 -

60

40

20

12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 Год

12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 Год

I - Rotifera; О - Copepoda; □ - Cladocera

Рис. 3. Межгодовая динамика относительной численности (а) и биомассы (б) таксономических групп зоопланктона р. Неман. Fig. 3. Inter-annual dynamics of the relative abundance (a) and biomass (b) of the taxonomic groups of the zooplankton of the Neman River.

Наибольших значений численность зоопланктона достигала в весенний период 2018 г., в среднем составляя 103,4±55,0 тыс. экз/м3 (рис. 4). Максимальные значения биомассы регистрировали весной 2017 г. (в среднем 0,743±0,181 г/м3) и 2018 г. - 0,698±0,305 г/м3 (рис. 4). Увеличение показателей обилия планктонных беспозвоночных происходило благодаря развитию организмов-индикаторов эвтрофных условий (мелких коловраток рода Keratella и ракообразных Bosmina longirostris), что свидетельствовало об усилении эвтрофирования водотока [12], возможно, связанного с увеличением в 2016 г. поголовья крупного рогатого скота на животноводческих хозяйствах Калининградской области.

Рис. 4. Динамика количественных показателей зоопланктона р. Неман. Fig. 4. Dynamics of abundance and biomass of zooplankton of the Neman River.

Значения индекса Шеннона-Уивера, определенного по численности (HN) и биомассе (HB) зоопланктона, в период исследований варьировали от 1,7±0,1 до 2,5±0,1 бит/экз. и от 1,6±0,1 до 2,5±0,1 бит/г. Средние величины коэффициента трофности Мяэметса свидетельствовали о снижении трофического уровня вод р. Неман от весеннего и летнего периода к осеннему (от гиперэвтрофных до эвтрофных условий). Значения индекса сапробности в среднем по станциям различались несущественно и составляли от 1,6±0,1 до 1,8±0,1 баллов, что соответствует p-мезосапробной зоне (слабое загрязнение) [10].

Зоопланктон р. Неман также исследовали сотрудники Калининградского государственного технического университета (КГТУ) [13, 14], выполнявшие отбор проб в Калининградской обл. на участке р. Неман от пос. Неманское до г. Неман в период с 2009 по 2015 гг. ежемесячно и круглогодично. В 156 пробах зоопланктона обнаружено 85 таксонов, определенных до уровня видов и подвидов, что соответствует результатам данного исследования (табл. 3). Наименьшее видовое разнообразие планктонных беспозвоночных было характерно для зимнего периода, особенно для февраля, когда большая часть реки покрыта льдом. Зимний зоопланктон формировали эвритермные виды, среди которых основу сообщества составляли Keratella quadrata, Bosmina longirostris, а также взрослые и неполовозрелые особи Eudiaptomus gracilis.

В исследованиях КГТУ, как и в представленной работе, в конце весны регистрировался пик численности и биомассы зоопланктона, связанный с интенсивным развитием коловраток. Увеличение таксономического богатства и численности зоопланктона в весенние периоды происходило, вероятно, в связи с поступлением в водоток дополнительных биогенных веществ,

смываемых из поймы во время паводка, что создавало благоприятные условия для развития планктонных организмов.

В сезонной динамике показателей зоопланктона р. Неман сотрудниками КГТУ был зарегистрирован также второй пик численности и биомассы, приходящийся на август [14]. В рамках наших исследований этот пик не регистрировался, поскольку не было возможности отбирать пробы. Второй пик в годовом развитии зоопланктона связан с массовым развитием ветвистоу-сых ракообразных. В этот период температура воды в реке превышала 20 °С, течение замедлялось и развивалась прибрежно-водная растительность, что способствовало интенсивному формированию теплолюбивых и фитофиль-ных видов, представленных в основном ракообразными Bosmina longirostris, Chydorus sphaericus, Diaphanosoma brachyurum, Mesocyclops 1еис!<агЫ, коловратками рода ВгасЫопш и Euchlanis dilatata.

Для рационального использования водных ресурсов проектом БтАЭС предусмотрена оборотная система технического водоснабжения с мокрыми градирнями. Для компенсации потерь воды в охладительных устройствах, а также для продувки системы водоснабжения планируется забор подпиточной воды из р. Неман с последующим сбросом продувочных вод, которые будут отводиться по подземному водоводу протяженностью 11 км.

Результаты гидродинамического моделирования участка р. Неман, находящегося в зоне потенциального воздействия БтАЭС [15], показали, что температура сбросных вод в разные сезоны будет превышать температуру речной воды на 0,8-1,9 °С (в среднем за год - на 1,3 °С). Это вписывается в естественные колебания температуры воды в водотоке. В связи с этим, температурное воздействие БтАЭС на гидробионтов будет минимальным. При эксплуатации БтАЭС основным фактором воздействия на зоопланктон будет травмирование и непосредственная гибель организмов в воде, забираемой в системы охлаждения [16]. Накопление ниже водосброса мертвых животных и превращение их в детрит может способствовать повышению трофности водоема [17, 18].

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В период с 2012 по 2021 гг. в зоопланктоне р. Неман обнаружено 85 таксонов видового и подвидового рангов. Массового развития в сообществе достигали коловратки, мелкие ветвистоусые и науплиусы веслоногих ракообразных. Высокая численность этих мелкоразмерных животных не обусловливала высоких значений биомассы. Наибольшие значения численности и биомассы планктонных беспозвоночных характерны для весеннего периода, что может быть связано с разливом реки и образованием благоприятных условий для формирования временных сообществ в водах затопленной поймы, а также поступлением биогенных веществ во время весеннего паводка, способствовавших развитию кормовых объектов зоопланктона. В середине лета и осенью, при снижении уровня воды и уменьшении концентрации биогенных веществ, в водотоке наблюдалось значительное сокращение численности и биомассы планктонных организмов.

В период исследований строительные работы на площадке БтАЭС фактически не оказывали влияния на водоток. Однако при эксплуатации атомной электростанции на зоопланктон р. Неман будет воздействовать механический фактор в зоне прямого влияния водозаборных устройств, при этом тепловое воздействие будет сведено к минимуму. Материалы проведенных исследований характеризуют фоновое состояние зоопланктона р. Неман и могут быть использованы в дальнейшем для анализа возможного воздействия БтАЭС на речной гидробиоценоз.

Автор выражает благодарность сотрудникам Санкт-Петербургского отделения Института геоэкологии РАН, принимавшим участие в организации полевых работ и отборе проб.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Кулаков Д.В., Макушенко М.Е., Верещагина Е.А., Лунева Е.В. Зоопланктон и зообентос р. Неман в районе строящейся Балтийской АЭС // Вода: химия и экология. 2014. № 11. С. 70-76.

2. Кулаков Д.В., Верещагина Е.А., Макушенко М.Е., Лунева Е.В. Зоопланктон и гидрохимические условия трансграничной реки Неман в период строительства Балтийской АЭС // Вода: химия и экология. 2016. № 6. С. 46-55.

3. Кулаков Д.В. Сезонные и межгодовые изменения зоопланктона реки Неман // Принципы экологии. 2018. № 2. С. 87-102.

4. Погребов В.Б., Рябова В.Н., Громова Г.В., Лутова Е.В. Планктонные организмы как биологические индикаторы нарушений температурных характеристик водной среды (на примере планктона побережья Финского залива) // Биологическая индикация в антропоэкологии. Л.: Наука, 1984. С. 126-132.

5. Боруцкий Е.В., Степанова Л.А., Кос М.С. Определитель Calanoida пресных вод СССР. СПб: Наука, 1991. 503 с.

6. Кутикова Л.А. Коловратки фауны СССР. Л.: Наука, 1970. 744 с.

7. Определитель зоопланктона и зообентоса пресных вод Европейской России. Т. 1. Зоопланктон. М.: Тов-во научн. изд. КМК, 2010. 495 с.

8. Песенко Ю.А. Принципы и методы количественного анализа в фаунистических исследованиях. М.: Наука, 1982. 286 с.

9. Shannon C.E., Weaver W. The mathematical theory of communication. Urbana, 1963. 117 p.

10. Sladecec V. System of water quality from the biological point of view // Arch. Hydrobiol. 1973. Vol. 7. P. 1-218.

11. Мяэметс А.Х. Изменения зоопланктона // Антропогенное воздействие на малые озера. Л.: Наука, 1980. С. 54-64.

12. Андроникова И.Н. Структурно-функциональная организация зоопланктона озерных экосистем разных трофических типов. СПб: Наука, 1996. 189 с.

13. Матвеева Е.П., Масюткина Е.А., Шибаева М.Н. Характеристика зоопланктонного сообщества трансграничной реки Неман на территории Калининградской области // Известия КГТУ. 2012. № 24. С. 103-110.

14. Шибаев С.В., Соколов А.В., Шибаева М.Н., Лунева Е.В., Новожилов О.А., Масюткина Е.А., Макушенко М.Е., Ланге Е.К. Характеристика фонового состояния биоты реки Неман в зоне возможного воздействия Балтийской АЭС (Калининградская область) // Известия КГТУ. 2016. № 42. С. 59-86.

15. Лунева Е.В., Синдаловский Л.Н., Румынин В.Г. Прогноз теплового воздействия сбросных вод балтийской АЭС в период эксплуатации на основе численной гидродинамической модели р. Неман // Известия КГТУ. 2014. № 32. С. 63-73.

16. Мордухай-Болтовской Ф.Д. Проблема влияния тепловых и атомных электростанций на гидробиологический режим водоемов // Экология организмов водохранилищ-охладителей: труды Института биологии внутренних вод. Л.: Наука, 1975. Вып. 27 (30). С. 7-69.

17. Куликов Н.В., Ожегов Л.Н., Чеботина М.Я., Боченин В.Ф. Накопление радионуклидов пресноводными гидробионтами при разной температуре воды // Проблемы радиоэкологии водоемов-охладителей атомных электростанций. Свердловск, 1978. С. 65-69.

18. Тимофеев С.Ф., Бардан С.И. Влияние Кольской АЭС на сообщество коловраток озера Имандра в летний период // Экология. 1995. № 5. С. 407-408.

REFERENCES

1. Kulakov D.V., Makushenko M.E., Vereshchagina E.A., Luneva E.V. Zooplankton and zoobenthos communities of the Neman river in the building Baltic NPP area. Voda: khimiya i ekologiya [Water: chemistry and ecology]. 2014. No. 11. P. 70-76 (In Russ.).

2. Kulakov D.V., Vereshchagina E.A., Makushenko M.E., Luneva E.V. The transboundary Neman River zooplankton and hydro/chemical conditions during the Baltic Nuclear Power Station construction. Voda: khimiya i ekologiya [Water: chemistry and ecology]. 2016. No. 6. P. 46-55 (In Russ.).

3. Kulakov D.V. Seasonal and inter-annual changes of the zooplankton of the Neman River. Printsipy ekologiyi [Principles of ecology]. 2018. No. 2. P. 87-102 (In Russ.).

4. Pogrebov V.B., Ryabova V.N., Gromova G.V., Lutova E.V. Planktonic organisms as biological indicators of disturbances in the temperature characteristics of the aquatic environment (on the example of the plankton of the Gulf of Finland coast). Biologicheskaya indikatsiya v antropoekologiyi [Biological indication in anthropology]. L.: Nauka, 1984. P. 126-132 (In Russ.).

5. Borutskiy E.V., Stepanova L.A., Kos M.S. Determinant of the USSR fresh water Calanoida. SPb.: Nauka, 1991. 503 p. (In Russ.).

6. Kutikova L.A. The USSR fauna Rotifera. L.: Nauka, 1970. 744 p. (In Russ.).

7. The European Russia fresh water zooplankton and zoobenthos determinant. Vol. 1. Zooplankton. M.: Tov-vo nauchn. izd. KMK, 2010. 495 p. (In Russ.).

8. Pesenko Y.A. Principles and methods of quantitative analysis of faunistic researches. M.: Nauka, 1982. 286 p. (In Russ.).

9. Shannon C.E., Weaver W. The mathematical theory of communication. Urbana, 1963. 117 p. (In Russ.).

10. Sladecec V. System of water quality from the biological point of view. Arch. Hydrobiol. 1973. Vol. 7. P. 1-218 (In Russ.).

11. Myaametis A.K. The zooplankton changes. Antropogennoye vozdeystviye na maliye ozera [Anthropogenic impact upon small lakes]. L.: Nauka, 1980. Pp. 54-618 (In Russ.).

12. Andronikova I.N. Structural and functional organization of zooplankton in lake ecosystems of different trophic types. SPb: Nauka, 1996. 189 p. (In Russ.).

13. Matveeva E.P., Masyutkina E.A., Shibaeva M.N. Characteristics of the zooplankton community of the transboundary Neman river on the territory of the Kaliningrad Region. Izvestiya KGTU. 2012. No. 24. P. 103-110 (In Russ.).

14. Shibaev S.V., Sokolov A.V., Shibaeva M.N., Luneva E.V., Novozhilov O.A., Masyutkina E.A., Makushenko M.E., Lange E.K. Characteristics of the background state of the biota of the Neman River in the zone of possible impact of the Baltic NPP (Kaliningrad Region). Izvestiya KGTU. 2016. No. 42. P. 59-86 (In Russ.).

15. Luneva E.V., Sindalovskiy L.N., Rumynin V.G. Forecast of the Baltic nuclear power station discharge waters' thermal impact during the period of operation based on the Neman River digital hydrodynamic mode. Izvestiya KGTU. 2014. No. 32. P. 63-73 (In Russ.).

16. Mordukhay-Boltovskoy F.D. The problem of the influence of thermal and nuclear power plants on the hydrobiological regime of water bodies. Ekologiya organizmov vodokhranilishch-okhladiteley [Ecology of organisms of basin-coolers]. L.: Nauka, 1975. Vol. 27 (30). P. 7-69 (In Russ.).

17. Kulikov N.V., Ozhegov L.N., Chebotina M.YA., Bochenin V.F. Accumulation of radionuclides by freshwater hydrocoles at different water temperatures. Problemy radioekologiyi vodoemov-

okhladiteley atomnykh elektrostantsiy [Problems of radioecology of basin-coolers of nuclear power plants]. Sverdlovsk, 1978. P. 65-69 (In Russ.). 18. Timofeyev S.F., Bardan S.I. Influence of the Kola NPP on the rotifer community of the Lake Iman-dra in summer. Ekologiya. 1995. No. 5. P. 407-408 (In Russ.).

Сведения об авторе:

Кулаков Дмитрий Владимирович, канд. биол. наук, научный сотрудник, Санкт-Петербургское отделение ФГБУН «Институт геоэкологии им. Е.М. Сергеева Российской академии наук», 199004, Россия, Санкт-Петербург, Средний пр. 41, оф. 519; главный специалист, ФГБОУ ВО «Санкт-Петербургский государственный университет», 199034, Россия, Санкт-Петербург, Университетская наб., д. 7/9; ORCID: 0000-00021855-4509; e-mail: dvkulakov@mail.ru About the author:

Dmitriy V. Kulakov, Candidate of Biological Sciences, Researcher, St. Petersburg Department of E.M. Sergeyev Institute of Geo/ecology of the Russian Academy of Sciences, Sredniy Pr., 41-519, St. Petersburg, 199004, Russia; Chief Specialist, St. Petersburg State University, Universitetskaya nab. 7/9, St. Petersburg, 199034, Russia; ORCID: 0000-0002-1855-4509; e-mail: dvkulakov@mail.ru