CC BY
42
-СИСТЕМНОЕ ИЗУЧЕНИЕ АРИДНЫХ ТЕРРИТОРИЙ —————=
УДК 574.5(282.255.8)
СОСТОЯНИЕ ВОДНЫХ ЭКОСИСТЕМ ОЗЕР ОНОН-ТОРЕЙСКОЙ РАВНИНЫ ЗА 1983-2011 ГОДЫ (ВОСТОЧНОЕ ЗАБАЙКАЛЬЕ)1
© 2013 г. А.П. Куклин, Г.Ц. Цыбекмитова, Е.П. Горлачева
Институт природных ресурсов, экологии и криологии СО РАН Россия, 672014 г. Чита, ул. Недорезова, д. 16а. E-mail: [email protected]
Поступила 12.03.2012
В статье приведены данные по состоянию водных экосистем озер Онон-Торейской равнины за 1983-2011 годы в периоды повышенной и пониженной водности. Показано, что изменение минерализации воды определяет динамику состава и продуктивности сообществ гидробионтов. Ключевые слова: экосистема, фитопланктон, первичная продукция, зообентос, рыбы, рыбное хозяйство.
Исследуемый район расположен на юге Забайкальского края, на границе с Монгольской Народной Республикой и относится к Приононско-Торейскому округу сухих монголо-маньчжурских степей, представляющему собой северо-восточную часть Центрально-Азиатской физико-географической области (Атлас Забайкалья, 1967). В современном рельефе рассматриваемой территории преобладают аккумулятивные аллювиальные и озерные равнины, увалистые поверхности и изолированные массивы низкогорий. Плоские и холмисто-увалистые равнины, а также мелкосопочные пространства расположены на высотах от 500 до 800 м. Наиболее низкие отметки рельефа находятся в долине р. Онон и во впадине озёр Барун-Торей и Зун-Торей. Многие впадины заняты сухими и мокрыми солончаками, мелкими солёными озерами. Днища озер чаще всего представляют собой плоские ванны с ограниченным водосбором и имеют блюдцеобразный рельеф дна. Отличительными особенностями климата региона являются значительные амплитуды колебаний температуры (суточной и годовой), малая сумма годовых осадков (150-350 мм) и неравномерность распределения их по сезонам. Господствующие весной ветры северного направления вызывают длительные штормы на озерах и приводят к взмучиванию тонких фракций белой глины в толщу воды, которая придает воде белесоватый оттенок и резко снижает прозрачность на весь период вегетации. Часть исследуемой территории расположена в пределах границ Государственного биосферного заповедника «Даурский».
Минеральные водоемы юга Забайкальского края давно привлекают внимание научного сообщества, так как позволяют решать широкий спектр вопросов геологии (Шамсутдинов, 1991; Тулохонов, 1990; Дзуба и др., 1997), гидрохимии (Содовые ..., 1991; Замана, Борзенко, 2010) и гидробиологии (Содовые ..., 1991; Цыренова и др., 2008). «За несколько лет здесь можно наблюдать явления, развитие которых в других местах заведомо превышает продолжительность человеческой жизни» (Фриш, 1972, с. 65), поэтому в современной климатической ситуации территория является полигоном для наблюдений за изменением климата и, как следствие, за процессами реакции и трансформации различных сообществ (наземных и водных) под влиянием происходящих изменений. Исследования, проведенные в Монголии (Севастьянов, 2000; Рассказов и др., 1990), на оз. Чаны (Попов, 2005) показывают общность процессов, происходящих на территориях к северу и югу от пояса гор Азии (Тянь-Шань, Западные и Восточные Саяны, Гобийский Алтай, Хэнтэйское нагорье), в котором горы служат источниками формирования водных потоков, а обширные межгорные
1 Работа выполнена в рамках конкурсного проекта совместных работ Сибирского отделения РАН, Академии наук Монголии и Министерства образования, культуры и науки Монголии «Структурно-функциональная организация экосистем солёных озер Северо-Восточной Монголии в изменяющихся климатических условиях», Интеграционного проекта СО РАН-ДВО РАН-УрО РАН № 23 «Трансграничные речные бассейны в азиатской части России: комплексный анализ состояния природно-антропогенной среды и перспективы межрегиональных взаимодействий», а также частично профинансирована проектом РФФИ-Забайкальский край № 11-05-98034-р_сибирь_а.
котловины - замкнутыми бассейнами аккумуляции влаги. Общее потепление и иссушение климата над этой территорией формирует в настоящее время цепи отдельных, не связанных между собой систем озер. Целью данной работы является обобщение сведений о состоянии экосистем озер Онон-Торейской равнины за полный климатический цикл: «иссушение - наполнение - иссушение котловин». Проведение подобных работ способствует выявлению существующих флуктуаций и обоснованию научного прогноза экономического развития на ближайшие десятилетия для сухих континентальных регионов Азии.
Материалы и методика
Натурные наблюдения проведены на юге Забайкальского края на границе с Монголией в июле 2011 г. Картосхема и гипсометрические профили построены с использованием карт масштаба 1:100000 (рис. 1, 2). Отбор проб воды проводили батометром в малых озерах - из центральной части водоемов, в оз. Зун-Торей - в прибрежье и на удалении более 500 м от берега у северного и западного прибрежья. Физико-химические параметры воды (рН, минерализация, кислород, температура воды) измерены в местах отбора проб с помощью прибора «AQWA-метр» (Германия). В лаборатории стандартными методами проводили гидрохимические определения форм азота и фосфора (Алёкин и др., 1973). Изучение протеолитической и амилолитической ферментативной активностей воды проводилось на основе методов, предложенных Г.А. Корнеевой (1993). Макрокомпонентный состав вод определен атомно-абсорбционным, фотометрическим, титриметрическим методами в ОАО «ЛИЦИМС». Учет водорослей осуществляли по методу Гензена, биомасса определялась методом «истинного объема» (Методические ..., 1982 и др.). Наблюдения за первичной продукцией проведены кислородным методом в период минимального (Содовые ..., 1989) и максимального заполнения котловин (август 1999 г.) на озерах Цаган-Нор, Баин-Цаган, Укшинда, Кулусу-Нур, Балыктуй, Хадатуй, Баин-Булак (Методические ..., 1984). Склянки экспонировались в водоеме в течение суток у поверхности воды, горизонтах 'Л от величины прозрачности, на глубине прозрачности и в придонном слое воды. Для оценки продукции планктона под 1 м2 поверхности озера (ЕА, гС/(м2-сут) использовали зависимость скорости фотосинтеза от прозрачности воды (Бульон, 1983): ЕА= А0р • S, где А0р - максимальное значение скорости фотосинтеза в столбе воды под 1 м2 (мкгС/(л-сут), S -прозрачность в м. Суммарная продукция планктона за вегетационный сезон (ЕЕА, г С/м2) рассчитывалась согласно рекомендации Г.Г. Винберга (1960) об увеличении средних суточных значений ЕА в 100 раз. Для учета ихтиофауны наряду со стандартными обловами участков озер ставными жаберными сетями с ячеёй от 12 до 40 мм применялся мальковый невод с ячеёй в крыльях 5 мм (Правдин, 1966).
Результаты
За рассматриваемый период с 1982 по 2011 годы оз. Барун-Торей полностью высыхало в 1982, 2009 гг. и во время исследований в 2011 г., а в 1999 г. уровень воды достиг максимума. Глубина оз. Зун-Торей с 4 м (1999 г.) в период наших исследований (2011 г.) уменьшилась до 2 м, в озерах Цаган-Нор, Байн-Цаган, Укшинда, Баин-Булак, Нижний Мукей также значительно сократилась площадь акватории и максимальные глубины. Температура воды в озерах колебалась в пределах 21.524.0 С. Цвет воды озер, в основном, белый и желтый из-за взмученных донных отложений, а в оз. Нижний Мукей - вода густо-зеленого цвета из-за обильного цветения фитопланктона. Дно оз. Булун-Цаган покрыто корками бактериального мата.
Минерализация и некоторые показатели физико-химических характеристик обследованных озер в 2011 г. представлены в таблице 1. Из представленных в таблице данных видно, что по минеральному составу озера в засушливый период относятся к слабопресным (Баин-Булак), соленым (Зун-Торей, Цаган-Нор, Баин-Цаган, Укшинда) и сильносоленым (Умыкейское, Булун-Цаган). Высокая минерализация, вызванная засушливым периодом и отмеченная нами в 2011 г., ограничивает интенсивность процессов насыщения воды кислородом из атмосферы, вследствие чего содержание растворенного кислорода в некоторых озерах понижено.
Рис. 1. Картосхема расположения озер Онон-Торейской равнины в 1999 году. Fig. 1. Map-scheme of the location of lakes Onon-Torei lowland in 1999.
В момент отбора проб (июль 2011 г.) значения рН находились в высокощелочной области (9.09.6). Высокая щелочность среды приводит к уменьшению содержания кальция как макрокомпонента, пределы которого варьируют от 4.01 мг/л (оз. Цаган-Нор) до 16.03 мг/л (оз. Баин-Булак), а в оз. Зун-Торей соответствует 6.01 мг/л.
Изучение катионно-анионного состава воды озер показало, что доминирующим катионом является натрий, а анионом - гидрокарбонат-ион. Наблюдается преобладание хлоридных ионов над сульфатными (табл. 2), тем самым воды исследованных озер характеризуются как содово-галитные. Содержание органического вещества в большинстве озер автохтонного происхождения, отношение перманганатной окисляемости (ПОК) к показателю химического потребления кислорода (ХПК), определенное с использованием бихромата калия, не превышает 40% (табл. 3). Преобладание окрашенных гумусовых соединений в озерах Баин-Булак и Баин-Цаган связано с прошедшими до момента отбора проб дождями (27 июля 2011 г.) и соответствующим привнесением веществ с водосборной площади.
Достаточно высокая активность протеолитических ферментов в воде озер Зун-Торей (117121 ф.е.), Нижний Мукэй (423 ф.е.), Булун-Цаган (1140 ф.е.) поддерживает высокие концентрации фосфора в экосистеме. Об интенсивном биохимическом разложении белковых веществ свидетельствуют высокие концентрации аммонийного и нитратного ионов (табл. 3).
1000 900 800 700 600
1000
900 800
700 600
0 20 40 60 80 100
Расстояние, км
Рис. 2. Гипсометрические профиля соответствующие линиям АБ и ВГ на рисунке 1. Fig. 2. Hypsometric profile along the lines AB and ВГ at fig. 1.
Таблица 1. Физико-химические параметры исследованных озер 2011 г. Table 1. Physico-chemical parameters of investigated lakes in 2011.
Озеро Дата отбора Глубина, м Прозрачность, м Температура,^ Минерализация, г/л рН О2, мг/л
Нижний Мукэй 25.07.11 1.1 0.3 24.6 70.26 9.6 4.3
Булун-Цаган 26.07.11 0.6 до дна 24.3 18.08 9.4 9.9
Зун-Торей 25.07.11 2.0 0.3 23.7 8.14 9.3 5.0-7.0
Барун-Торей Высохло
Цаган-Нор 27.07.11 2.5 до дна 22.6 4.37 9.1 6.1
Баин-Цаган 28.07.11 7.8 1.5 22.0 4.09 9.4 6.9
Укшинда 27.07.11 4.5 0.7 22.5 4.78 9.3 4.8
Баин-Булак 28.07.11 3.4 0.5 21.5 1.82 9.0 5.9
Макроскопические водоросли в июле 2011 г. обнаружены в озерах Цаган-Нор и Баин-Булак и представляют собой скопления Cladophora fracta (Mühl. ex Vahl.) Kütz., развивающиеся преимущественно в литорали водоемов до глубин 0.5 м. С 1999 г. можно проследить следующую динамику изменения видового состава макроводорослей за фазу снижения водности. В многоводный 1999 г. в водоемах территории преобладали C. fracta, а также Stigeoclonium sp. на затопленной наземной и водной растительности. В августе 2003 г. отмечен максимальный уровень развития C. fracta в Торейских озерах. Обильные поля спутанных прядей этого вида отмечены нами в прибрежье оз. Барун-Торей, пр. Уточи и примыкающей акватории оз. Зун-Торей и в литорали его
северного прибрежья, а также у северного берега оз. Баин-Цаган. С ростом минерализации и общим усыханием оз. Барун-Торей с 2005 г. C. fracta резко сократила площади распространения и стала замещаться на Enteromorpha intestinalis (L.) Link. В 2007 г. E. intestinalis доминировала на южном прибрежье оз. Зун-Торей. В малых водоемах в этот период продолжала обильно развиваться C. fracta, например, в прибрежье у восточного берега оз. Укшинда она образовывала поля вдоль кромки уреза до 10 метров шириной.
Таблица 2. Гидрохимическая характеристика озер в июле 2011 г., г/л. Табле 1. Hydrochemical characteristics of the lakes in July, 2011, g/l.
Озеро CO32- HCO3- Cl- SO42" Na+ Тип воды
Нижний Мукэй 5.46 20.19 13.93 6.97 23.29 Гидрокарбонатно-хлоридно-натриевый
Булун-Цаган 1.68 9.03 0.99 0.81 5.20 Гидрокарбонатно-натриевый
Зун-Торей 0.37 3.04 1.28 0.99 2.45 Гидрокарбонатно-натриевый
Цаган-Нор 0.23 2.07 0.49 0.28 1.08 Гидрокарбонатно-натриевый
Баин-Цаган 0.16 1.67 0.9 0.13 1.20 Гидрокарбонатно-натриевый
Укшинда 0.16 1.83 1.09 0.20 1.35 Гидрокарбонатно-натриевый
Баин-Булак 0.05 0.95 0.15 0.06 0.40 Гидрокарбонатно-натриевый
Таблица 3. Количество биогенных элементов (N и P в мг/л) в воде озер в июле 2011 г. Table 3. The total amount of biogenous elements (N and P, mg/l) in the water of lakes (July 2011).
Озера NH4+ NO2- NO3" P г общ ПОК ХПК
Зун-Торей, поверхность 0.13 0.013 <0.50 0.160 47.6 129.2
Зун-Торей, дно <0.05 0.006 0.50 0.145 45.1 145.4
Нижний Мукэй 1.02 0.007 1.93 0.280 340.5 1212.0
Булун-Цаган 0.50 0.007 0.94 0.180 69.7 387.8
Цаган-Нур 0.06 0.020 <0.50 0.040 41.0 113.2
Укшинда 0.26 0.033 <0.50 0.010 39.4 113.2
Баин-Булак 0.14 0.046 <0.50 0.010 32.0 64.6
Баин-Цаган 0.41 0.031 <0.50 0.050 44.3 80.8
Большинство озер пригодны для обитания рыб только в периоды высокой водности, поэтому ихтиофауна этих водоемов преимущественно интродуцирована. В маловодные годы (например, в исследованный нами 1982 г.) в зимнее время из-за острого дефицита кислорода в оз. Барун Торей отмечался замор рыб. В настоящее время в исследованных нами озерах известно обитание 7 видов рыб, в основном, представителей бореально равнинного и древнего верхнетретичного комплекса. Представители амурского комплекса рыб (сазан Cyprinus carpio Linnaeus, 1758, амурский чебак Leuciscus waleckii (Dybowski, 1869), амурский сом Parasilurus asotus (Linnaeus, 1758) были запущены рыбаками любителями.
В период исследования рыбы обнаружены в озерах Цаган-Нор и Баин-Булак и представлены карасем и сазаном (карась длиной 19-26 см, возрастом от 3+ до 7+ и массой от 70 до 350 г., сазан длиной от 9.0 до 22 см, возрастом от 3+ до 5+ и массой от 25 до 240 г). Нами не были зарегистрированы рыбы младших возрастов, что обусловлено ухудшением условий для размножения рыб. Резкое сокращение площади мелководий приводит к нарушению нерестилищ. По сравнению с предыдущими годами наблюдается уменьшение показателей длины и массы рыб. Ихтиофауна
исследуемых озер становится монодоминантной, т.к. только карась серебряный способен выдерживать высокую минерализацию и мелководье. Все это является причиной снижения абсолютной и относительной численности рыб и резкого уменьшения их запасов.
Обсуждение
Торейские озера имеют непостоянный водный режим, периодичность их колебаний обусловлена в значительной мере особенностями климата (Обязов, 1994): за последние 200-220 лет озера неоднократно высыхали и наполнялись с периодичностью около 30 лет. С водностью Торейских озер согласовываются колебания уровня малых степных озер (Обязов, 1994). Поэтому, климатические условия Онон-Торейской котловины (чередование периодов высокой и низкой обводненности территории) определяют через изменение пространственных и физических параметров водоемов биологическое разнообразие в различных по происхождению и размерам водных экосистемах.
Анализ топографических, геологических карт и литературы показал, что сохраняющиеся в период засухи озера располагаются в котловинах, образование которых в той или иной степени связано с тектоническими процессами. «В пору тектонической активизации блоки, пространственно совпадающие с мелкосопочными горами, испытали большее по сравнению с окружающей их равниной опускание, что вызвало вовлечение в процесс опускания прилегающих участков равнины». По происхождению котловины отнесены к чисто тектоническим (оз. Баин-Цаган), «зарожденным благодаря тектоническим процессам» (Шамсутдинов, 1991, с. 11) и к эрозионно-тектоническим.
Существуют две точки зрения о причинах колебания уровня озер Онон-Торейской равнины. С одной стороны, причиной колебания уровня вод Торейских озер приняты тектонические процессы (Тулохонов, 1990). С другой стороны, в работах В.А. Обязова (1994) убедительно доказано, что периодичность колебаний уровня зеркала вод (12-15 лет) обусловлена в значительной мере климатом. Сходные процессы в динамике уровня вод наблюдаются в оз. Чаны (Попов, 2005), в бессточных котловинах Южного Прихубсугулья (Рассказов и др., 1990) и в Долине озер Монголии (Севастьянов, 2000).
Подземное питание в общем водном балансе этих водоемов играет большую роль (Шамсутдинов, 1991). Уровенный режим озер Онон-Торейской равнины очень неустойчив, в связи с чем, количественный и качественный состав содержащихся в их водах солей испытывает значительные колебания (Содовые ..., 1991, Цыренова и др., 2008). Изменение общей минерализации и соотношения главных ионов отражаются на всех звеньях экосистемы. Нами выявлено, что за период с 1999 по 2011 гг. минерализация озер увеличилась с 1.7 до 3.7 раз. Гидрохимический состав вод данных озер, в основном, формируется за счет подземного питания, выщелачивания почв с водосборной площади водами временных дождевых потоков, путем вымораживающего и испарительного концентрирования солей, а также за счет внутриводоемных гидробиологических процессов и осадкообразования (Замана, Борзенко, 2010). «Формирование и трансформация химического состава рапы минеральных озер с повышением ее солености не находит удовлетворительного объяснения с позиции испарительного концентрирования поступающих в водоем вод без учета протекающих в самом водоеме микробиологических процессов» (Замана, 2009, с. 382), что подтверждается рядом работ (Матюгина, 2000; Захарюк и др., 2010; Цыренова с соавторами, 2008 и др.), которые указывают на возрастание роли микробиологических процессов в продуцировании органических веществ в воде при увеличении минерализации. Микробиологические процессы в грунте не заканчиваются с высыханием водоема, а продолжаются даже при наличии ничтожного количества влаги и чрезвычайно высокой минерализации и рН среды.
Изменения химического состава вод вследствие разбавления и концентрирования сказываются на состоянии гидробионтов (фитопланктоне, бентосе и ихтиофауне). Так З.П. Оглы (1991) за время наблюдений с 1983 по 1986 гг. (маловодный период) в составе фитопланктона озер Зун-Торей и Барун-Торей было выявлено по 21 виду, в оз. Цаган-Нор - 68, в оз. Баин-Булак - 105, в оз. Баин-Цаган - 52 вида. Наиболее разнообразно были представлены диатомовые, зеленые и синезеленые водоросли. В сезонной динамике биомассы фитопланктона в озерах Цаган-Нор, Баин-Булак и Баин-Цаган хорошо прослеживалось три пика: зимний (в озерах Баин-Булак и Баин-Цаган) или весенний (в оз. Цаган-Нор), летний и осенний. В озерах Баин-Булак и Баин-Цаган наибольшие биомассы отмечались зимой, в оз. Цаган-Нор - летом. В оз. Зун-Торей в сезонной динамике биомассы
фитопланктона прослеживали два пика: зимний и осенний, в оз. Барун-Торей - весенний и осенний. Среднегодовая биомасса в озерах за период наблюдений изменялась от 0.28 до 6.76 г/м3. Наибольшие значения отмечались в оз. Баин-Булак.
В составе фитопланктона в многоводный 2003 г. (Ташлыкова, 2008) в озерах Зун-Торей и Барун-Торей обнаружено 28 видов, разновидностей и форм водорослей. Первое место по разнообразию принадлежит зеленым, второе - диатомовым и эвгленовым, третье - синезеленым. Количество общих для двух озер видов составило 29%. Коэффициент сходства альгофлор озер Барун-Торей и Зун-Торей невысок (44%). Численность водорослей изменялась от 0.06 млн. кл/л при биомассе 0.02 г/м3 (оз. Зун-Торей) до 1.9 млн. кл/л при биомассе 3.2 г/м3 (оз. Барун-Торей). Состав водорослей в этот период не отличается большим разнообразием. Автором было допущено, что дальнейшее падение уровня воды и увеличение солености может привести к уменьшению видового разнообразия водорослей, увеличению в планктоне доли видов, характерных для солоноватых водоемов, а также - снижению численности и биомассы в несколько раз.
Анализ продуктивности фитопланктона водоемов Онон-Торейской равнины показал, что при разбавлении минерализованных вод с 1982 по 1999 гг. отмечался рост первичной продукции планктона (табл. 4). Озера Цаган-Нор, Баин-Цаган из слабоэвтрофных в период засухи превратились в многоводный период в эвтрофные водоемы. С ростом глубины водоемов увеличивается прозрачность воды, что ведет к более равномерному распределению продуктивности по фотическому слою (например, в оз. Баин-Цаган). Однако в более мелководных водоемах сохраняются диспропорции в распределении первичной продукции по столбу воды из-за взмучивания донных отложений весенними и осенними штормами. Так, в оз. Баин-Булак наибольшая скорость фотосинтеза отмечена в поверхностном слое (1.93 мг О2/л), к глубине 1 м резко падает до 0.91 мг О2/л, в оз. Укшинда - от 4.93 мгО2/л у поверхности до 1.19 мг О2/л на глубине 1 м. Высокое количество минеральной взвеси является причиной низкой прозрачности воды, и, как следствие, низкой продуктивности фитопланктона в них. При продуктивности фитопланктона в 21-26 г С/м2 за вегетационный сезон водоемы можно отнести к олиготрофным.
Таблица 4. Продукция фитопланктона в августе 1999 года. Table 4. Phytoplankton production in August 1999.
Показатель Усыхающие и пересыхающие водоемы Не пересыхающие водоемы
Хадатуй Кулусу-Нур Балыктуй Цаган-Нор Баин-Цаган Укшинда Баин-Булак
Глубина, м 6.5 4.8 6.5 5.8 11 7.8 6.0
Прозрачность, м 0.8 0.8 1 1.5 3.7 1.0 1
Aopt, мкг С/(л-сут) 127 260 210 176 250 1848 720
ЕА, г С/(м2-сут) 0.21 0.26 0.21 1.32 0.93 1.85 0.72
НА, г С/м2 «21 «26 «21 «132 «93 «1850 «72
Повышенная минерализация в маловодный период ограничивает разнообразие и распространение не только фитопланктона, но и нитчатых водорослей, и высшей водной растительности. Как отмечает О.К. Клишко в 1983 и 1986 гг. (Содовые ..., 1991) нитчатые водоросли встречались в озерах на хорошо прогреваемых участках (вероятно мелководных), иногда достигая значительной фитомассы. В водоемах Онон-Торейской котловины доступным для развития нитчатых водорослей оказывается только прибрежье, гидродинамически неустойчивое вследствие высокой открытости водоемов. Однако здесь водоросли вступают в конкурентные отношения за биогенные вещества с высшей водной растительностью, а также подвергаются механическому уничтожению при водопое скота.
Высшая водная растительность в период засухи развита слабо, главным образом в опресняющихся заливах и в прибрежье (рдесты и уруть). В начале наполнения озер в 1986 г.
(Клишко, 2001) прибрежные участки представляли собой залитые водой территории с наземной растительностью. В многоводный период (Базарова, 2006, 2009) во флоре водных растений исследованных озер обнаружено 17 видов из 11 семейств. В зависимости от климатической фазы (увлажнения или засухи) флористический состав озер колеблется от 2 до 11 видов. Установлено, что разнообразие водных растений выше в маломинерализованных гидрокарбонатно-натриевых озерах, чем в более минерализованных гидрокарбонатно-хлоридно-натриевых. В более минерализованных озерах растения встречаются пятнами и приурочены к местам поступления пресных вод. В целом, в водоемах преобладают сообщества погруженных растений, воздушно-водные растения развиты слабо как из-за ежегодно меняющейся линии уреза вод, так и из-за вытаптывания домашними животными (Базарова, 2006, 2009).
Таксономический состав зообентоса в минерализованных водоемах не отличается большим богатством и разнообразием. По данным Т.Д. Зинченко и Л.В. Головатюк (2010) в соленых реках юга России зарегистрировано 50 видов. По данным О.К. Клишко (2001) зообентос в крупных непересыхающих водоемах, таких как оз. Зун-Торей в период засухи достигал 16-37 таксонов. При повышении уровня и снижении минерализации, изменении соотношения ионов разнообразие бентоса увеличивается. Так, за период с 1982 по 1986 гг. при наполнении оз. Барун-Торей число таксонов зообентоса возросло с 2 до 30 (Клишко, Балушкина, 1981). Перестройки биоценозов практически во всех озерах происходили за счет повышения числа эвригаллинных широко распространенных видов донных беспозвоночных (хирономид, мокрецов, ручейников, клопов и жуков), характерных для разнотипных озер Евразии. Снижение минерализации оказало позитивное действие и на обилие зообентоса. В оз. Зун-Торей произошло практически вдвое увеличение численности и биомассы зообентоса, в основном, за счет хирономид, которые стали доминирующими во всех бентоценозах (Клишко, 2001).
Для более глубоких и невысыхающих полностью озер (Баин-Цаган, Баин-Булак, Цаган-Нор) число таксонов в маловодный период достигает 65-69, явно доминирующие группы отсутствуют. В большинстве своем это виды хорошо адаптированные к водной среде различной галинности и высоким летним температурам, временному высыханию и замерзанию. При наполнении озер Баин-Цаган, Баин-Булак, Цаган-Нор, вследствие меньшего прироста площади водоема и его глубины, изменения в составе и структуре биоценозов проявляются преимущественно в соотношении доминирующих видов и групп бентоса (Клишко, 2001). Так, в центральной части оз. Цаган-Нор в фазу наполнения и снижения уровня доминируют личинки хирономид, а при максимальном и минимальном уровне зеркала вод их доля не превышает 20% от всей биомассы зообентоса. В 1983 году по биомассе преобладали жуки, а в 1986 - моллюски. В оз. Баин-Цаган, одном из самых глубоких водоемов этой территории, отмечается рост августовских значений биомассы зообентоса.
Значительную долю в зообентосе оз. Баин-Цаган особенно в прибрежье составляет Gammarus lacustris Sars. В августе 1986 г. биомасса амфипод составила 1.06 г/м2, в октябре в плотных скоплениях нитчатых водорослей достигла 193.8 г/м2 (Клишко, Балушкина, 1991). По данным Д.В. Матафонова (2007) в августе 2003 г. в прибрежье биомасса амфипод составляла 47 г/м2, а в августе 2007 по нашим данным - 0.76 г/м2. Высокий разброс значений биомассы рачков обусловлен поведением амфипод, их концентрированием на различных субстратах. В периоды низкого уровня вод при отсутствии пресса рыб (амурский чебак, пелядь и омуль) и растительности рачок ведет пелагический образ жизни, заменяя собой хищных позвоночных (Матафонов, 2007).
Как показали исследования (Горлачева, Афонин, 2005) массовым видом рыб для исследуемой территории является карась серебряный Carassius auretus gibelio (Bloch, 1758), оказывающийся одним из самых устойчивых при повышении минерализации. Этим обусловлен преимущественно карасевый тип озер исследуемой территории. Выявлено, что линейный и весовой рост этого вида значительно варьирует в озерах в зависимости от экологических и кормовых условий.
Анализ состава ихтиофауны минеральных озер за период с 1986 по 2011 гг. показал, что озера с минерализацией от 13 до 59 г/л являются безрыбными (озера Умыкейское, Ару-Торум). В озерах, в которых значения минерализации изменяются от 2.0 до 10.0 г/л (Зун-Торей, Цаган-Нор, Баин-Цаган, Укшинда) рыбы регистрируются до величины минерализации в 8.0 г/л. При повышении минерализации в этих озерах первыми из состава ихтиофауны выпадают озерный гольян и чебак, затем сом, сазан. Так, в оз. Баин-Цаган при минерализации в 2.1 г/л присутствовали карась, сазан,
сом, а при 6.0 мг/л регистрировался только карась. В мало минерализованных озерах, например, оз. Баин-Булак (1.8 г/л) обитают карась, сазан, чебак. При повышении минерализации свыше 2 г/л чебак выпадает из состава ихтиофауны.
При повышении уровня воды в озерах и соответственно их распреснении происходит стихийное вселение в водоемы рыб местными жителями. Например, в оз. Булун-Цаган в 1999 г при минерализации 2.1 г/л обитал карась серебряный, который характеризовался медленным ростом по сравнению с другими озерами. Ихтиофауна Торейских озер в многоводный период формируется под влиянием р. Ульдза. В 1999 г. в оз. Барун-Торей при минерализации 2.4 г/л в составе ихтиофауны отмечены амурский чебак, карась, озерный гольян Phoxinus perenurus (Pallas, 1814), щиповка Cobitis melanoleuca Nichols, 1925, вьюн Misgurnus anguillicaudata (Cantor, 1842).
При изменении минерализации воды меняется возрастная структура популяций рыб, происходит снижение темпов роста, изменяются морфологические показатели рыб (Горлачева, Афонин, 2008). На первых этапах повышения минерализации увеличивается доля рыб младших возрастов, которые выходят из под пресса рыбоядных птиц. Рост минерализации приводит к тому, что ухудшаются условия для воспроизводства (потеря нерестилищ) и выживаемости молоди, поэтому рыбы младших возрастов снижают свою численность и затем совсем выпадают из состава ихтиоценозов.
Эфемерность одних и устойчивый водный режим других водоемов на данной территории может служить предпосылкой для разработки рекомендаций по ведению рыбного хозяйства на данной территории. В отдельных водоемах часть продукции кормовых организмов может быть использована для получения товарной рыбы. Использование рыб-планктофагов - пеляди Coregonus peled (Gmelin, 1789) и омуля Coregonus autumnalis migratorius (Georgi, 1775) в зарыблении солоноватых озер Ононской группы дало положительный эффект. По данным ООО «Никлус» вылов сиговых колебался от 5 до 30 т (Горлачева, 2007; Горлачева, Афонин, 2005, 2008). Соленые водоемы территории, а также водоемы, достигающие уровня соленых в периоды низкой водности могут использоваться для разведения Artemia salina (Linnaeus, 1758). Следует обратить внимание на мелкие эфемерные водоемы, существующие в короткие периоды повышенной водности для использования их в качестве объектов по разведению дафний, которая впоследствии может служить дополнительным источником корма для рыб-планктофагов в водоемах постоянного их содержания.
Фактором, в значительной степени снижающим эффективность работ по ведению товарного рыбоводства, являются рыбоядные птицы, гнездящиеся на территории Государственного биосферного заповедника «Даурский». В периоды высокого уровня вод оз. Барун-Торей с островами превращается в птичьи базары, на которых отмечается высокая численность редких и исчезающих видов птиц, в том числе рыбоядных. Кормовыми объектами этих птиц служит, в основном, молодь и взрослые особи карася серебряного, достигающего в этот период в озере максимальной численности. Однако, при снижении уровня воды и росте минерализации количество рыбы уменьшается, и для пропитания птицы совершают ежедневные миграции вначале на ближайшие водоемы, а впоследствии на водоемы расположенные в 30-40 км от мест гнездования, т.е. далеко за пределы заповедника. На этих водоемах птицы изымают значительную часть рыб (омуль и пелядь), тем самым, уменьшая выход чистой рыбной продукции. Мероприятия по отпугиванию птиц оказываются малоэффективными. Выходом из сложившейся ситуации, на наш взгляд, является зарыбление в периоды повышения минерализации быстрорастущими породами рыб ближайших к местам гнездования птиц водоемов в пределах территории, закрепленной за заповедником по Рамсарской Конвенции. В фазы низкой водности рыбное хозяйство ограничено малым количеством пригодных для рыборазведения озер. Уменьшается и влияние рыбоядных птиц, т.к. из-за отсутствия мест для гнездования численность их сокращается.
Выводы
1. Периодическое колебание уровня воды в озерах оказывает влияние на минеральный состав и некоторые физико-химические характеристики обследованных лимноэкосистем. В маловодные годы происходит увеличение минерализации озер и понижение содержания растворенного кислорода.
2. Изменение минерализации определяет динамику видового состава и продуктивности сообществ гидробионтов, изменяются морфологические показатели рыб, их возрастная структура и темпы роста.
3. С началом маловодного периода, сопровождающегося повышением минерализации воды,
необходим отлов рыб с целью получения рыбной продукции. В многоводный период, наоборот,
необходимо зарыблять как опресняющиеся, так и вновь образованные водоемы быстро растущими
видами рыб с высокими адаптивными способностями.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
Алёкин О.А., Семенов А.Д., Скопинцев Б.А. 1973. Руководство по химическому анализу вод суши. Л: Гидрометеоиздат. 269 с.
Атлас Забайкалья. 1967. М.-Иркутск: ГУГК при Совете Министров СССР. 176 с.
Базарова Б.Б. 2009. Водные растения солоноватых и соленых озер // Солоноватые и соленые озера Забайкалья. Улан-Удэ: БГУ. С. 275-282.
Бульон В.В. 1983. Первичная продукция планктона внутренних водоемов. Л.: Наука. 149 с.
Винберг Г.Г. 1960. Первичная продукция водоемов. Минск: Изд-во АН БССР. 329 с.
Горлачева Е.П. 2007. Особенности питания и роста сиговых Coregonidae в солоноватых водоемах Читинской области // Вестник БГУ: химия, биология, география. Вып. 3. Улан-Удэ: Изд-во БГУ. С. 207-212.
Горлачева Е П., Афонин А.В. 2005. Ихтиофауна солоноватых озер Читинской области и их рыбохозяйственное использование // Фундаментальные проблемы изучения и использования воды и водных ресурсов. Иркутск: Из-во ИГ СО РАН. С. 172-174.
Горлачева Е.П., Афонин А.В. 2008. Функционирование рыбного населения Торейских озер в условиях неустойчивого гидрологического режима // Изменение климата Центральной Азии: социально-экономические и экологические последствия. Материалы межжународного симпозиума. Чита: ЗабГГПУ. С. 71-76.
Дзуба А.А. Тулохонов А.К., Абидуева Т.И., Гребнева П.И. 1997. Распространение и химизм соленых озер Прибайкалья и Забайкалья // География и природные ресурсы. № 4. С. 65-71.
Замана Л.В. 2009. Формирование и трансформация химического состава вод минеральных озер (на примере Забайкалья) // Доклады РАН. Т. 428. № 3. С. 382-385.
Замана Л.В., Борзенко С.В. 2010. Гидрохимический режим соленых озер Юго-Восточного Забайкалья // География и природные ресурсы. № 4. С. 100-107.
Захарюк А.Г., Козырева Л.П., Егорова Д.В., Намсараев Б.Б. 2010. Физико-химическая и микробиологическая характеристика песчаных матов содового озера Зун-Торей (Забайкалье) // Вестник МГОУ. Сер. Естественные науки. № 1. С. 104-107.
Зинченко Т.Д., Головатюк Л.В. 2010. Биоразнообразие и структура сообществ макробентоса соленых рек аридной зоны юга России (Приэльтонье) // Аридные экосистемы. Т. 16. № 3 (43). С. 25-33.
Клишко О.К. 2001. Зообентос озер Забайкалья. Часть 1. Видовое разнообразие и структурная организация. Улан-Удэ: Изд-во БНЦ СО РАН. 208 с.
Клишко О.К., Балушкина Е.В. 1991. Зообентос // Содовые озера. Экология и продуктивность. Новосибирск: Наука. С. 54-198.
Корнеева Г.А. 1993. Оценка функционального состояния морской воды Черного моря по уровню гидрологических ферментативных активностей // Известия РАН. Серия биологическая. № 6. С. 909-913.
Матафонов Д.В. 2007. Экология Gammarus lacustris Sars (Crustacea: Amphipoda) в водоемах Забайкалья // Известия РАН. Серия биологическая. № 2. С. 188-196.
Матюгина Е.Б. 2000. Микробиологическая характеристика некоторых содовых озер Забайкалья //
Фундаментальные проблемы воды и водных ресурсов на рубеже третьего тысячелетия. Материалы международной научной конференции. Томск: Изд-во НГЛ. С. 551-554.
Методические рекомендации по сбору и обработке материалов при гидробиологических исследованиях на пресноводных водоемах. Фитопланктон и его продукция. 1984. Л.: ГосНИОРХ, ЗИН АН СССР. 32 с.
Обязов В.А. 1994. Связь колебаний водности озер степной зоны Забайкалья с многолетними гидрометеорологическими изменениями на примере Торейских озер // Известия РГО. Вып. 5. С. 48-54.
Оглы З.П. 1991. Фитопланктон // Содовые озера. Экология и продуктивность. Новосибирск: Наука. С. 25-181.
Попов П.А., Воскобойников В.А., Щенев В.А. 2005. Рыбы оз. Чаны // Сибирский экологический журн. № 2. С. 279-293.
Правдин И.Ф. 1966. Руководство по изучению рыб (преимущественно пресноводных). М.: Пищевая промышленность. 376 с.
Рассказов А.А., Севастьянов Д.В., Егоров А.Н. 1990. Формирование состава озерных вод и минеральных осадков в бессточных котловинах Южного Прихубсугулья // География и природные ресурсы. № 1. С. 70-174.
Севастьянов Д.В. 2000. Колебания увлажненности и развитие лимносистем в Гобийской долине озер (Монголия) // Аридные экосистемы. Т. 6. № 11-12. С. 77-88.
Содовые озера Забайкалья. Экология и продуктивность. 1991. Новосибирск: Наука. 216 с.
Ташлыкова Н.А. 2008. Некоторые материалы по летнему фитопланктону Онон-Торейских озер // Изменение климата Центральной Азии: социально-экономические и экологические последствия. Чита: ЗабГГПУ. С. 131-134.
Тулохонов А.К. 1990. Колебания уровня озер как индикатор активности современных тектонических движений Забайкалья // Геоморфология. № 1. С. 35-47.
Фриш В.А. 1972. Торейский «эксперимент» // Природа. № 2. С. 60-66.
Цыренова Д.Д., Брянская А.В., Намсараев Б.Б. 2008. Гидробиологические исследования содово-соленых озер Забайкалья // Известия ИГУ. Сер. Биология. Экология. Т. 1. № 1. С. 135-138.
Шамсутдинов В.Х. 1991. Геологическая история Торейской котловины // Содовые озера Забайкалья. Экология и продуктивность. Новосибирск: Наука. С. 4-12.
STATUS OF AQUATIC ECOSYSTEMS LAKES ONON-TOREI PLAIN FOR THE YEARS 1983-2011 (EASTERN TRANSBAIKALIA)
© 2013. A.P. Kuklin, G.Ts. Tsybekmitova, E.P. Gorlacheva
Institute of Natural Resourses, Ecology and Kriology of the Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences Russia, 672014 Shita, Nedoresova str., 16а. E-mail: [email protected]
The paper presents data on the aquatic ecosystems of lakes in the Onon-Torei plains for the years 1983-2011 during periods of high and low water content. It is shown that changes in the magnitude of salinity determine the dynamics of the composition and productivity of aquatic communities. Keywords: ecosystem, phytoplankton, primary production, zoobenthos, fish and fishing industry.
