Научная статья на тему 'К анализу современного состояния экосистемы бассейна Барнаулки'

К анализу современного состояния экосистемы бассейна Барнаулки Текст научной статьи по специальности «Биологические науки»

CC BY
187
39
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Аннотация научной статьи по биологическим наукам, автор научной работы — Силантьева Марина Михайловна, Жихарева Ольга Николаевна, Кириллова Татьяна Владимировна, Безматерных Дмитрий Николаевич, Мисейко Галина Николаевна

В статье приводятся материалы по оценке современного состояния экосистемы бассейна Барнаулки: установлены истоки реки, проведен учет действующих притоков. Произошедшие изменения отразились на разнообразии и качестве биоты. Происходит антропогенная трансформация флоры, обеднение ихтиофауны. Использование в качестве объектов биомониторинга организмов зообентоса, фитопланктона и его пигментных характеристик позволило сделать выводы о качестве водной среды, а лишайников о состоянии воздушной среды

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по биологическим наукам , автор научной работы — Силантьева Марина Михайловна, Жихарева Ольга Николаевна, Кириллова Татьяна Владимировна, Безматерных Дмитрий Николаевич, Мисейко Галина Николаевна

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

The analis modern condicions the ecosystem of the river Barnaulka

The article has materials about modern condition of the ecosystem of the basin of r. Barnaulka: the sources of the river is carried on the calculation of acting tributaries are fixed. Changes taken place are reflected on the diversity and quality of the biota: antropogenic transformation of flora and impoverishment of ihtyofauna are happening. Using of organisms of zoobenthos, phytoplankton and its pigment characteristics as objects of biomonitoring allowed us to make a conclusion about quality of water sphere, about linchens and about quality of air.

Текст научной работы на тему «К анализу современного состояния экосистемы бассейна Барнаулки»

УДК 28.081.8

ММ Силантьева, ОН. Жихарева, ТВ. Шумилова, ДМ. Безматерных, ГЛ. Мисейко, ДВ. Запетое, АВ. Савосыат, В.Б. Журавлев, МЛ Мерлуитша, ЕЮ. Стась, МВ. Соловьева

К АНАЛИЗУ СОВРЕМЕННОГО СОСТОЯНИЯ ЭКОСИСТЕМЫ БАССЕЙНА

Барнаулки

Проблемы чистой воды и охраны биогидросферы становятся всё более острыми по

-

са. Уже сейчас во многих странах, в том числе и в России, наблюдаются большие трудности в обеспечении водопотребления вследствие количественного и качественного

-

редь это связано с загрязнением водоёмов и водотоков, а также забором из них больших

-

тенсивном освоении территорий водосборов реки, для которых характерна тесная связь

-

-

рами, воздействующими на экосистемы рек,

-

-

нических сооружений (земляные ПЛОТИНЫ,

-

-

-

сенних и дождевых паводков,

-

рии, деградация И уничтожение биоценозов

-

ленных центров. Все указанные факторы в

-

ки.

-

-

-

ляет 5720 кв. км, в том числе действующая 4500 кв. км. Контур бассейна приходится на

-

нистративных районов. Современная долина реки расположена в ложбине древнего стока.

-

нутых котловин, в которых расположено до 10 проточных озер. Питание Барнаулки

-

мосферных осадков. Значительные запасы

-

лотцах, прилегающих к пойме реки. Река

-

ных притоков, являющихся малыми реками.

На притоках построено множество прудов

-

-

ритории бассейна расположено 36 совхозов,

-

ничеств. Из предприятий по переработке сельскохозяйственной продукции в бассейне реки расположен Черемновский сахарный завод. На 1983 г. в контуре бассейна было

-

лением 61,2 тысячи человек (без населения

-

-

лочено; суммарная площадь зеркала озер

-

-

-

ритории и бытовой мусор.

-

менного состояния экосистемы реки. Были поставлены задачи: установление истоков

-

дование фитопланктона и зообентоса как

-

тиофауны и флоры (сосудистых растений, грибов, лишайников).

Материалы и методы исследования.

-

теристик реки стали опубликованные ранее материалы [1, 2]. Работа проводилась в те-

-

-

ние зообентоса, фитопланктона, оценка

-

циях пробоотбора в черте города, а также в истоках реки и по её притокам. Изучение

-

водилось по стандартным ботаническим и гидробиологическим методикам [3-9]. Для оценки состояния фитопланктона Барнаулки

-

-

тических пигментов, разработанный Г.Г. Винбергом, который позволяет определять

,

.

Результаты. В ходе исследований было установлено, что истоками реки следует считать лесные озёра, расположенные в центре бора возле сёл Песчаное и Ворониха; река, вытекавшая ранее из проточных озёр, стала, короче на 40 километров, а сами проточные озёра обеспечивают ей лишь подпитку через

-

ток и болот. Строительство на всех притоках

-

тельность человека привели к тому, что река практически лишилась всех своих притоков.

-

ют, что ни один приток не имеет сообщения с рекой уже с начала июня, в летний период

-

тока погибли безвозвратно (р. Мохнатушка, руч. Визельный, р. Колывань, Тихая Речка).

-

системы привело к изменению её биоты, представляющей собой совокупность видов флоры и фауны.

Высшие сосудистые растения. Всего

-

ших сосудистых растений из 383 родов и 99

-

-

ний приводятся на основании литературных источников, причем значительная часть этих растений, по-видимому, исчезла с изучаемой территории. Вместе с тем отмечено 77 новых видов для окрестностей Барнаула, в том числе 2 новых вида для Сибири (Helmitho-theka echioides, Zizania aquatica ssp. angusti-folia), 5 видов растений, охраняемых на территории России [10] (Cypripedium calceolus, C. macrathon, Orchis militaris, Paeonia hybrida, Stipa pennata s. str.), и 22 высших сосуди-

-

ском крае [11]. Это: Botriychium multifidium, Coralliorhiza trifida, Neottianthe cuculata

Salvinia natans, Botrichyum lunaria, Adonis villosa, Drosera anglica D. rotundifolia, Helichrysum arenaria, приводятся на основании сборов В.И. Верещагина [12], и возможно, уже исчезли из состава флоры бассейна реки.

Обобщение результатов географического, эколого-ценотического и биологического

-

генной трансформации флоры бассейна Барнаулки исчезают лесные (бореальные) элементы, при одновременном внедрении степных и галофильных видов, а также при заносе и натурализации антропофильных

-

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

тизации, ксерофитизации и галофитизации

-

ной мере обуславливая друг друга.

Макромицеты. Эта группа объединяет грибы, имеющие плодовые тела достаточно

-

-

наульского ленточного бора отмечено 145 видов грибов-макромицетов, относящихся к

-

-

(Tricholomata-ceae), паутинниковые (Cortinariaceae), сыроежко-(Russulaceae), (Polypo-

raceae), (Agaricaceae)

этих семейств приходится 55% всех видов. Подобное соотношение ведущих семейств характерно и для других районов Сибири. Ведущими родами являются: сыроежка

(Russula), (Clitocybe), -

(Inocybe), (Mycena)

(Lactarius)

-

-

-

новные сборы. Все собранные виды макромицетов относятся к 6 экологическим группам: микоризообразователи (маслёнки, сыроежки и т.д.), гумусные сапротрофы

-

протрофы (мицены, энтоломы), ксилотрофы

-

зовый, ганодерма плоская), микотрофы -

-

-

-

протрофы (31%). По пищевому значению

-

-

ромицеты (белый гриб, рыжик, подгруздок,

-

добные (паутинник коричневый, фолиота

-

,

бледная поганка, ложноопенок кирпично-

-

,

-

-

нии.

Фитопланктон. Было обработано около 70 проб отстойного планктона, выявлено 254

-

-

Chlorophyta) (Bacil-

lariophyta)

является характерной чертой голарктических рек.

-

дание стенотермных теплолюбивых видов

-

ми, 8% - стенотермными холодолюбивыми

-

ных температурах (+12-17 °С).

Основу фитопланктона реки составляют

-

-

не, так и в бентосе и в перифитоне. Большая

-

сится к космополитам (48%), тогда как роль бореальных видов снижена (22%).

-

да доминируют эвгленовые (Е^кпорЬуа), а по биомассе - сине-зеленые водоросли (Суа-порИуа), что может служить показателем высокой трофности водотока. По количеству

-

мовые водоросли, а летом - зеленые, из них хлорококковые (СЫогососса^) - самые многочисленные.

Сравнение сезонной динамики биомассы фитопланктона показало, что ранней весной биомасса растет медленно, затем в конце весны начинается её интенсивный рост. В середине лета величина биомассы достигает своего максимума, а осенью наблюдается её резкое падение.

-

зия фитопланктона, смена доминантов, а

-

ленности, зафиксированное 25 июня 1997 г.

-

-

-

ный период продолжался одну-две недели. По среднегодовым показателям биомассы фитопланктона река относится к эвтрофным водоемам.

-

-

мися к 4 семействам: щуковые (Esoxidae), карповые (Cyprinidae), вьюновые (ОоЬМае), окуневые (Persidae). В основном русле реки встречаются: пескарь, щиповка, щука и плотва. Золотой карась, линь и озёрный

-

ёмах. Серебряный карась и окунь населяют как русловые, так и пойменные биотопы.

-

-

дам отнесена шиповка сибирская, обычный ещё в середине 70-х гг. вид. В 1997 г. она не

-

-

го вида заключается в ухудшении качества воды и условий обитания. Резко сократилось

-

-

ку относили к плотвично-щучьей реке [13].

-

даёт непроходимый порог для обских рыб.

-

-

хранилище в черте Барнаула (площадь 50

-

нообразия и ихтиомассы.

-

вом отношении. Обычными здесь являются плотва и пескарь, щука встречается редко. Верхний участок бассейна реки представлен в основном проточными, непроточными и

-

-

-

мальным условиям существования. Ввиду высоких адаптивных возможностей здесь наиболее многочисленными являются два вида карася (золотой и серебряный). Окунь в верхнем участке отмечен только для 03.

-

риодически, так как при зимних заморах погибает в первую очередь.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

-

торов [14], зообентос наиболее четко отражает степень загрязнения водоема, являясь в

-

лем данного биотопа, а в отличие от высших

-

-

-

ночных животных: Spongia -1, Bryozoa - 1, Oligochaeta - 9, Hirudinea - 3, Mollusca - 17, Crustacaea - 5, Aranei - 2, Collembola - 1, Trichoptera - 3, Ephemeroptera - 3, Odonata -

4, Heteroptera - 6, Coleoptera - 5, Diptera - 31 Chironomidae - 25).

Были выявлены следующие виды-индикаторы: полисапробы - Tubifex tubifex, Limnodrillus hoffmeisteri, Chironomus gr. plumosus, Ch. cingulatus, Psectrotanypus sibiricus, Glyptotendipes barbipes, a-мезосапробы - Polypedilum nubeculosum, Procladius ferrugineus, Lymnaea lagotis, Erpobdella octoculata, Sphaerium corneum, b-мезосапробы - L. stagnalis, L. intermedia, L. ovata, L. auricularia, Planorbis planorbis, Cloen dipterum, Potamanthus luteus, Nepa cinerea,

олигосапробы - ЫшперЫ1ш тагшога1;ш, ЕрЬешеге11а ignita.

Изучались различные способы оценки качества воды и определялись возможности их применения на Барнаулке и её притоках: биологический разрез по Кнеппу, метод

Гуднайта и Уитлея, индекс Вудивиса, индекс сапробности Пантле и Бука [15] .Классификация качества вод по этим индексам представлена в таблице 1.

Таблица 1

Классификация качества вод по различным индексам

Класс чистоты вод Загрязненность воды Сапробность - пробности Индекс Гуднайта и Уитлея - деке Вудивиса

1 незагрязненные олигосапробные 1,0-1,5 <20 8-10

2 хорошего качества Ь-мезосапробные 1,5-2,5 20-60 6-7

3 низкого качества а-мезосапробные 2,5-3,5 60-80 3-5

4 сильно загрязненные полисапробные 3,5-4,0 80-100 0-2

Уровень загрязненности органическими

-

ховьях до сильного в устье. Биологический разрез по Кнеппу показал: вода в истоках Р-мезосапроб-ная, в среднем течении а-Р-

мезоса-пробная, в устье-полисапробная. Анализ качества воды в реке различными методами представлен в таблице 2.

Таблица 2

Индексы загрязненности р. Барнаулки в 1997 г.

Станции отбора проб Индекс сапробности (Б) Индекс Гуднайта и Уитлея (^) Индекс Вудивиса (^ Класс вод

1. Устье 4 100 0,11 4

2. Базар 3,8 76 0,67 4

3. АЗА 3,6 95 1,25 4

4. р. Пивоварка 3,6 73 1,90 4

5. Дом-интернат 2,6 19 2,13 3

6. с. Б. Заимка 3,4 8 2,25 3

7. с. Зимино 2,13 0 - 2

Исследование притоков реки показало,

-

пробными: р. Рожня (8 = 4, W = 1), р. Бутун (Б = 4, W = 2), р. Паньшиха ^ = 2), или а-мезоса-пробными: р. Землянуха (Б= 3, W = 3), р. Курья (Б = 2,6, W = 3). Органическое загрязнение озёр, находящихся в истоках

-

пробным является оз. Лебяжье (Б = 4), а-мезосапробными - оз. Урлаповское (Б = 3), оз. Зеркальное (Б = 2,9), оз. Бахматовское (Б = 3), Р-мезосапробными - оз. Песьяное (Б = 2,5), оз. Серебрянниковское (Б = 2), оз. Песчаное (Б = 2,4).

-

-

-

ных участках в 1996 и 1997 гг. [16]

различными методами дал принципиально сходные результаты: слабое, умеренное и сильное загрязнение соответственно для верхнего, среднего и нижнего течений.

-

-

-

вые. Было обработано 100 проб. В течение

-

ментов колебались в широком диапазоне.

-

ного вскрытия реки, поэтому концентрации

-

лю. Содержание хлорофилла «а», начиная с конца апреля, по данным 1997-1998 гг. в

-

ветствовало водным объектам эвтрофного типа по шкале Г.Г. Винберга [17]. В течение

всего периода регистрировались высокие концентрации каротиноидов, что характерно

-

-

[18].

В двух точках пробоотбора: ниже стока Алтайского завода агрегатов и ниже устья р.

-

ние развития фитопланктона. Возможно,

-

пающих в реку со Стоками. Этим же можно

-

ментов ниже по течению.

В весенний период пространственное

-

родно, что связано С повышением уровня и расхода воды, обуславливающих быстрый

-

мов, перемешивание и разбавление сточных вод, поступающих в реку в черте города. В

-

венное распределение пигментов крайне

-

дом воды в реке и проявляющимся в связи с

-

грязнения.

Количественное соотношение разных

-

-

-

ных проб колеблется в пределах от 1,2 до

-

-

му видовому разнообразию [19].

Лишайники-эпифиты как индикаторы

-

-

-

улки в черте Барнаула, показало, что видовое разнообразие увеличивается от устья к с. Борзовая заимка. Район устья -

самое низкое место в городе, и здесь наблюдаются высокие концентрации поллютантов

-

-

посредственно вблизи реки лишайники не обнаружены. Выше по течению группировки лишайников были представлены 8 видами, а в Борзовой заимке - 12 видами.

Доминирует p.Physcia. На отдельных

-

-

ков с северной стороны. Встречаются только

-

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

лее устойчивые к загрязнению воздуха. Это Physcia stellaris, P. adscendens, P. aipolia, Physconia grisea, Xanthoria parietina, X. fallax, Caloplaca holocarpa, Lecanora sp. и др. Эти

-

гие исследователи отмечают их наличие в

Physcia stellaris

-

лом сморщен, темно-серого или буроватого цвета, в центральной части розетка нередко разрушена, плодовые тела недоразвиты.

-

но в сосняках по берегам реки от нагорной части бора до с. Черёмное. Общая тенденция нарастания видовой насыщенности, а также увеличения проективного покрытия при удалении от города сохранялась: от 4 видов (Flavopunctelia soredica, Parmelia sulcata, Physconia grisea и Evernia mesomorpha) и среднего проективного покрытия (с.п.п.)

-

(

(

наряду с другими видами часто встречаются Usnea hirta и Pseudevernia furfuraceae. По-

-

сферному загрязнению.

Литература

1. -

-

брежных полос реки Барнаулки в Алтайском

-

хоз. Барнаул, 1985.

2.

основания целинных и залежных земель:

Вып. 4: Равнины Алтайского края и южной

части Новосибирской области/ Ред. В.А.

Урываева. Л., 1962.

3. -

-

ного распределения бентоса (хирономид) //

-

мид. Душанбе, 1982.

4. -

гического анализа поверхностных вод и

-

ва. Л, 1983.

5. -систем / Под ред. Г.Г. Винберга Л., 1979.

6. // -

дика изучения биогеоценозов внутренних

водоёмов. М., 1975.

7. -

бирск, 1986-1997.

8. Гундризер А.Н., Кривощёков Г.М.,

Иоганзен В.Г. Рыбы Западной Сибири.

Томск, 1984.

9. -

//

Проблемы экологического мониторинга и моделирования экосистем. Т. 7. Л., 1985.

10. Красная книга РСФСР (Расте-ния). М., 1988.

11. -

-

ния виды растений. Барнаул, 1998.

12. -

// -

ник. Барнаул, 1930.

13.

-

-

воению малых рек: Отчёт по НИР / Алт.

-

проект. Барнаул, 1984.

14. -

//

Научные основы контроля качества вод по гидробиологическим показателям. М., 1978; Л., 1981.

15. -

/

Л, 1974.

16. -

бентос как биоиндикатор качества вод реки

//

общей биологии и прикладной экологии. Вып. 2/3. Саратов, 1997.

17.

биопродуктивности озёр разных природных зон. М., 1984.

18.

-

//

Т. 9. №2.

19.

планктона внутренних водоемов. Л., 1983.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.