CC BY
87
Речкалов В.В1., Голубок О.В.2
Аналитический Центр ЗАО «РОСА» 2Челябинский государственный университет E-mail: [email protected], [email protected]
СООТНОШЕНИЕ ЧИСЛЕННОСТИ ЗООПЛАНКТЕРОВ ОСНОВНЫХ ТАКСОНОМИЧЕСКИХ ГРУПП В ВОДНОЙ ТОЛЩЕ ТЕРМИЧЕСКИ СТРАТИФИЦИРОВАННЫХ ОЗЕР РАЗЛИЧНОЙ ТРОФНОСТИ
Произведен послойный лов зоопланктона на озерах Увильды, Тургояк, Большое Миассово, Большой Кисегач, Малый Теренкуль (Челябинская область). Определен видовой состав, рассчитаны соотношения численности кладоцер, копепод и коловраток для разных горизонтов водной толщи. Выявлены особенности таксономической структуры зоопланктона для озер с различным трофическим статусом.
Ключевые слова: зоопланктон, вертикальное распределение, таксономическая структура, эвтрофирование, озера Южного Урала.
Глубоководные озера Восточных предгорий Южного Урала имеют исключительноважное-хозяйственное и рекреационно-эстетическое значение. Их сохранение хотя бы в современном состоянии является весьма актуальной природоохранной задачей регионального уровня. Особое беспокойство вызывает развитие антропогенного эвтрофирования, обусловленного бесконтрольной рекреационной нагрузкой. Представляется, что система экологического мониторинга должна быть сориентирована на выявление признаков антропогенного эвтрофирования и должна охватывать все основные компоненты водного биоценоза. В том числе и зоопланктон, развитие которого определяет рыбопродуктивность и потребительское качество воды.
В данной статье представлены результаты исследования вертикального распределения зоопланктона в толще воды озер различной трофно-сти. В качестве исходной гипотезы было выдвинуто следующее положение: признаки эвтрофирования наиболее отчетливо проявляются в период летней термической стратификации, когда из-за сокращения притока кислорода в гиполим-нион замедляется деструкция и происходит накопление органики. Соответственно, специфика условий должна сказываться на состоянии зоопланктона. Цель настоящей работы - на основе сравнительного анализа выявить особенности таксономической структуры зоопланктона, приуроченного к разным слоям водной толщи, для озер с различным трофическим статусом.
Для проведения наблюдений выбраны озера, для которых на основании комплексных наблюдений надежно установлен трофический ста-
тус [1], [4], [6], [8], [10]. В число исследуемых водоемов включены: олиготрофные озера Увильды и Тургояк, мезотрофные Большое Миассово и Большой Кисегач, а также гипертрофное озеро Малый Теренкуль. Все они относятся к району Восточных предгорий Южного Урала и расположены в пределах Челябинской области.
Пробы отбирали послойно на участках акватории с максимальными глубинами. На озере Увильды протяженность облавливаемого слоя составляла 5 м, для прочих водоемов — 3 м. Для лова использовали количественную сеть Джеди (диаметр верхнего кольца 18 см, нижнего — 24 см, фильтрующий материал — газ-сито №64). Пробы фиксировали 4% формалином. Для определения видового состава представителей зоопланктона использовали соответствующую литературу [2], [5], [7], [9].Все обнаруженные виды были условно разделены на летние, присутствующие в составе планктонных комплексов только в течение сезона вегетации, и круглогодичные, представители которых встречаются и подо льдом.
Расчеты численности и биомассы производили в соответствии с «Методическими рекомендациями....» для каждого слоя отдельно[3]. Температуру измеряли параллельно с ловом зоопланктона, результаты замеров и даты отбора проб приведены в таблице 1.
Для характеристики населения эпилимни-она использованы пробы, отобранные в приповерхностном слое протяженностью 5 м для озера Увильды и 3 м для прочих водоемов. Соответственно, для гиполимниона- пробы из придонных слоев. Поскольку максимальная глуби-
на водоемов, а также положение металимниона в толще воды разных озер не совпадают, облавливаемые горизонты при обсуждении результатов будут указаны отдельно.
В табл. 2 приведены значения некоторых показателей развития зоопланктона. Необходимо обратить внимание на то, что в количественном отношении наиболее богаты сообщества мезотрофных водоемов. В качестве негативного фактора может выступать как недостаточное развитие фитопланктона в олигот-рофных озерах, так и его массовое развитие в гиперотрофных. Помимо этого из таблицы следует, что представители зоопланктона, населяющие озера любой трофности, концентрируются главным образом в хорошо прогрето-мэпилимнионе, хотя и обитатели холодного ги-полимниона достаточно многочисленны. Гус-
то населен дажебескислородный гиполимни-он озера М. Теренкуль.
На рис.1 приведены диаграммы, отражающие соотношение численности зоопланктеров основных таксономических групп в различных слоях водной толщи для олиготрофных озер Увильды и Тургояк. Во всем столбе воды от поверхности до днав обоих озерах доминируют представители ветвистоусых ракообразных (н/отрС1аёоеега). В Увильдах в приповерхностном слое основу сообщества составляют особи летних видов Daphniacucullata (Sars, 1862) и Diaphanosomabrachiurum (Levin, 1848), а также круглогодичного вида—Bosminalongirostris (Muller, 1785). В Тургояке ситуация аналогична, но вместо B.1ongirostrisв эпилимнионе массового развития достигает летний вид Bosminakessleri (Uljanin, 1874).В обоих водо-
Таблица 1. Распределение температуры (0С) в столбе воды на станциях с максимальными глубинами
Глубина, м Тургояк, 18.07.10 г. Увильды, 08.07.08 г. Б. Миассово, 27.07.10 г. Б. Кисегач, 27.07.11 г. М. Теренкуль, 18.07.09 г.
Олиготро< ные озера Мезотрофные озера Гипертрофное озеро
0 20.0 21.9 25.0 26.2 24.0
3 18.0 19.6 24.9 24.1 22.0
6 16.5 17.7 15.7 21.8 9.0
9 16.0 16.6 8.7 19.6 7.0
12 15.0 15.7 7.0 15.6 7.0
15 14.5 14.8 6.3 15.6 7.0
18 13.0 14.2 5.8 14.9 7.0
21 12.0 13.5 6.6 14.2
24 11.0 12.6 5.4
27 10.0 12.4
30 12.4
Таблица 2. Показатели развития зоопланктона озер различной трофности
Показатели Тургояк Увильды Б.Миассово Б.Кисегач М.Теренкуль
Олиготрофные озера Мезотрофные озера Гипертрофное озеро
Число видов 24 19 21 21 14
Средневзвешенная численность, экз/м3 20081 22484 40119 26793 26725
Средневзвешенная биомасса, мг/м3 368 570 1050 1194 658
Численность эпилимнион, экз/м3 47832 67533 160232 114184 90027
Численность, металимнион, экз/м3 15884 11397 51951 8049 10532
Численность, гиполимнион, экз/м3 5059 7919 2108 2484 10913
емах средициклопид(отр.Суе1оро1ёа) преобладает летний ТЬегшосус1ор8окЬопо1ёе5 (8аге,1863),из коловраток - всесезонная Ke11icottia1ongispina (КеШсой, 1879). Представители круглогодичных видов составляют в Увильдах - 14,0%, в Тургояке - 4,5%.
В глубоких слоях относительная численность летних видов резко снижается, доминирующее положение занимает В. 1ongirostris, заметной численности достигают представители круглогодичного вида - Cyc1opsvicinus (и^ашп, 1875).
В Увильдах K. longispina замещается особями Bipalpushudsoni (Imhof, 1891), Filinialongiseta (Ehrenberg, 1834), Keratellaquadrata (Muller, 1786). В оз. ТургоякК. longispina сохраняет доминирующее положение среди коловраток, но к ней добавляется F. longiseta. Для зоопланктона, населяющего гиполимнион оз. Увильды, представители круглогодичных видов составляют 92,2%, для оз. Тургояк - 85,5% соответственно.
Диаграммы, характеризующие таксономическую структуру зоопланктона мезотрофных
Рисунок 1. Соотношение численности зоопланктеров основных таксономических групп для озер Увильды и Тургояк. Штриховкой по внешнему кольцу показана доля представителей круглогодичных (всесезонных) видов, относящихся к соответствующим систематическим группам
озер Б. Миассово и Б. Кисегач (рис. 2), позволяют проследить трансформацию сообщества по мере увеличения глубин. В приповерхностном слое, как и в олиготрофных озерах, преобладают ветвистоусые ракообразные, но уже в металимнио недоминирующее положение занимают копеподы, значительная часть которых представлена науп-лиусами и младшими копеподитами. В гиполим-нионе преобладание копепод сохраняется.
Как и волиготрофных озерах, в приповерхностных слоях к числу наиболее многочис-
оз. Большое Мнассово
0,44
□ Клалоцеры в Копеподы
ленных относятся представители летних видов: D.cucullata, D.brachiurum, B.kessleri.При этом совершенно неожиданно было обнаружено скопление особей всесезонного вида Chydorussphaericus (O.F.Muller, 1785) и старших копеподитов циклопов р. Cyclops (предположительно C. vicinus также круглогодичного вида)в эпилимнионе оз. Б. Миассово. В результате доля особей круглогодичных видов для данного водоема составила 49,3%, для оз. Б. Кисегач - всего 7,1%. Не исключено, что
оз. Большой Кисегач
1J«
□ Молодь копепод □ Коловратки
Рисунок 2. Соотношение численности зоопланктеров основных таксономических групп для озер Б. Миассово и Б. Кисегач. Штриховкой по внешнему кольцу показана доля представителей круглогодичных (всесезонных) видов, относящихся к соответствующим систематическим группам
необычное скопление Ch.sphaericus и C. vicinus в приповерхностном слое может быть связано с какими-то локальными или кратковременными факторами. Например, отмирание водорослей после перемены погоды. Известно, что Ch.sphaericus активно потребляет детрит.
Преобладание копепод в металимнионе и гиполимнионе оз. Б. Кисегач обусловлено высокой численностью особей всесезонного Cyclopsstrenuus (Fischer, 1851). Соответственно,
оз. Малый Теренкуль
0.1Н
□ Кладоцеры □ Молодь копепод
а Копсподы □ Коловратки
Рисунок 3. Соотношение численности зоопланктеров основных таксономических групп для озера Малый Теренкуль. Штриховкой по внешнему кольцу показана доля представителей круглогодичных (всесезонных) видов, относящихся к соответствующим систематическим группам
на долю представителей круглогодичных видов в металимнионе приходится 54,2%, а в гиполимнионе - 65,1%.
Доминирующее положение копепод в глубоких слоях оз. Б. Миассово связано с присутствием массы науплиусов и младших копепо-дитов, а также относительно высокой численностью особей Th. oithonoides. Также примечательно нарастание доли представителей круглогодичных видов в гиполимнионе (25,7%) по сравнению с металимнионом (17,3%).
Гипертрофное озеро М. Теренкуль отличается тем, что в его эпилимнионе преобладает круглогодичная кладоцераDaphnialongispinа (O. F Muller, 1785), а в лишенных кислорода глубоких слоях обитают в основном коловратки (рис.3).
Причем, представители теплолюбивого вида Brachionusdiversicornis (Daday, 1883) наиболее многочисленны у поверхности, хотя встречаются по всей водной толще. В то время как всесезонные коловратки Keratellacochlearis (Gosse,1851) концентрируются у дна.При этом они присутствуют в значительном количестве в эпилимнионе. Доля круглогодичных видов достаточно велика во всех слоях.Она составляет 52,9% в верхнем слое.
В промежуточном слое за счет скоплений Lecaneluna (O.F. Muller, 1776) она снижается до 20,3%, и снова возрастает до 89,2% в придонном. По всей видимости, замещение представителей летних видов круглогодичными по мере увеличения глубины - явление характерное для всех стратифицированных озер вне зависимости от трофического статуса.
Таким образом, результаты исследования подтверждают исходную гипотезу. По соотношению численности зоопланктеров основных таксономических групп в приповерхностных слоях все исследованные озера сходны. Хорошо прогреваемый эпилимнион населяют преимущественно ветвистоусые ракообразные (Cladocera). Что касается металимниона и ги-полимниона, то здесь обнаружены явные отличия. В олиготрофных озерах доминирование Cladoceraраспространяется на всю водную толщу. В мезотрофныхведущая роль переходит к веслоногим ракообразным (&n.Copepoda), а в гипертрофном озере М. Теренкуль металим-нион и гиполимнион населен преимуществен-
но коловратками (т. Rotifera).Соответственно, программ экологического мониторинга озер,
использование анализа вертикального распре- подверженных антропогенномуэвтрофирова-
деления зоопланктона в процессе реализации нию, реально и перспективно.
1.09.2013
Список литературы:
1. Захаров С.Г. Антропогеннаяэвтрофикация и пути восстановления озер Кисегачской курортной местности// Сборник трудов международной научно-практической конференции, СПб, 15-18 октября 2007. - 2007. - С. 127-134.
2. Мануйлова Е.Ф. Ветвистоусые рачки (Cladocera) фауны СССР/ Е.Ф. Мануйлова - Л.: Наука, 1964. - 327 с.
3. Методические рекомендации по сбору и обработке материалов при гидробиологических исследованиях на пресноводных водоемах. Зоопланктон и его продукция/Под ред. Г. Г. Винберга. Л.: ГосНИОРХ, 1984. 34 с.
4. Митюхляев Д.В., Ткачев В.А. Экология рыб // Экология озера Тургояк. Миасс: ИГЗ, 1998. С. 114 - 121.
5. Определитель зоопланктона и зообентоса пресных вод Европейской России. Т. 1. Зоопланктон/Под ред. В.Р. Алексеева, С.Я. Цалолихина. - М.: Товарищество научных изданий КМК, 2010. - 495 с.
6. Результаты комплексного экологического мониторинга озера Увильды/Ильменский гос. заповедник, 2006 г.
7. Рогозин А.Г. Коловратки (Rotatoria) Челябинской области/ А.Г. Рогозин - Миасс: ИГЗ, 1995. - 132 с.
8. Рогозин А.Г. Особенности структурной организации зоопланктонного сообщества в озерах разного трофического статуса. Видовые популяции // Экология, 2000. №6. С.438 - 443.
9. Рылов В.М. Cyclopoida пресных вод. Фауна СССР/ В.М. Рылов - Л.: АН СССР, 1948. - 320 с.
10. Снитько Л.В. Динамика массовых видов фитопланктона озера Большой Кисегач (Южный Урал)/ Л.В. Снитько// Известия Челябинского научного центра, вып. 3 (33) - 2006. - С. 68 - 72.
Сведения об авторах:
Речкалов Валерий Витальевич, кандидат биологических наук, ЗАО «РОСА»
119297, г. Москва, ул. Родниковая д. 7, строение 35, тел. 89258203824, е-mail: [email protected] Голубок Оксана Васильевна, аспирант кафедры экологии Челябинского государственного университета 454139, г. Челябинск, ул. Василевского 75, тел. 9058326187, е-mail: [email protected]
UDC 574.51
Rechkalov V.V.1, Golubok O.V.2
1Analytic Center CJSC «ROSA»; 2Chelyabinsk state university, e-mail: [email protected] ABUNDANCE RATIO OF THE MAIN ZOOPLANKTON TAXONOMIC GROUPS IN THE WATER BODY OF THE THERMALLY STRATIFIED LAKES WITH VARIOUS TROPHIC STATUS
Layer-by-layersampling of zooplankton was held on lakes Uvildy, Turgoyak, BolshoyeMiassovo, Bolshoi Kiseg-ach, MalyiTerenkul(Chelyabinsk region). Species composition was determined,abundanceratios of Cladocera, Copepoda and Rotatoria in various water layers were calculated. Special features of zooplanktontaxonomics tructure were found out for lakes with various trophic status.
Key words: zooplankton, verticalallocation, taxonomic structure, eutrophication, South Ural lakes.
Bibliography:
1. ZakharovS.G. AnthropogeniceutrophicationandthewaysoflakesrehabilitationintheKisegachresortarea// Collected articles of the international theoretical and practical conference, St-Petersburg, October 15-18, 2007. - 2007. - P. 127-134.
2. Manuylova E.F. Cladocera of the USSR fauna / E.F. Manuylova - L.: Nauka, 1964. - 327 p.
3. Guidelineoncollectionandmaterialprocessingin hydrobiological researches on freshwater lakes. Zooplankton and its production/Edited byG.G.Vinberg L.: GosNIORCH, 1984. 34 p.
4. Mituychlayev D.V., Tkachev V.A. Ecology of fishes // Ecology of the Turgoyak lake. Miass: IGZ, 1998. P. 114 - 121.
5. Identificationguideofzooplanktonandzoobenthos in fresh waters of European part of Russia. T. 1. Zooplankton/ EditedbyV.R.Alekseev, S.YTsalolikhin- M.: Science Publishing AssociationKMK, 2010. - 495 p.
6. LakeUvildycomplexecologicalmonitoringresults /Ilmensky state reservation, 2006.
7. RogozinA.G.Rotatoria of Chelyabinsk region/ Rogozin A.G. - Miass: IGZ, 1995. - 132 p.
8. RogozinA.G. Specialfeaturesofzooplanktoncommunitystructure organization in the lakes of various trophic status. Species populations // Ecology, 2000. №6. P438 - 443.
9. RylovV.M. Fresh water Cyclopoida. Faunaofthe USSR/ V.M.Rylov- L.: ASUSSR, 1948. - 320 p.
10. SnitkoL.V.Phytoplanktondominantsdynamic in lake Bolshoi Kisegach (South Ural)/ L.V. Snitko//Chelyabinsk science center proceedings, edition 3 (33) - 2006. - P. 68 - 72.
