CC BY
88
личного назначения, особенно на карбонатных почвах, имеет хорошую перспективу.
Библиографический список
1. Ирошников, А.И. Лиственницы России / А.И. Ирошников - Биоразнообразие и селекция. - М: ВНИИЛМ, 2004. - Ч.1.
2. Дерюжкин, Р.И. Эфирное масло как диагностический признак видов и разновидностей лиственницы / Р.И. Дерюжкин, В.Г. Латыш - Некоторые вопросы генетики и селекции. - Воронеж: ВГУ, 1975.
3. Дылис, Н.В. Лиственница. - М: Лесная промышленность, 1981.
4. Сукачев, В.Н. Дендрология с основами лесной геоботаники. - Л: Гослестехиздат, 1934.
5. Крылов, А.Г. Типы кедровых и лиственничных лесов Горного Алтая / А.Г. Крылов, С.П. Речан. - М: Наука, 1967.
Статья поступила в редакцию 23.10.09
УДК 574.587
Л.В. Яныгина, канд. биол. наук, доц., с.н.с. ИВЭП СО РАН, г. Барнаул, E-mail: zoo@iwep.asu.ru СТРУКТУРА ЗООБЕНТОСА И ОЦЕНКА ЭКОЛОГИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ Р. ИШИМ
Приведены данные по таксономической структуре, численности и биомассе зообентоса р. Ишим. Отмечен высокий потенциал биологического самоочищения реки. Дана оценка экологического состояния исследованного участка.
Ключевые слова: зообентос, таксономическая структура, биоиндикация, река Ишим.
Биоиндикация загрязнения водоемов по структурным показателям зообентоса - наиболее удобный и показательный метод оценки экологического состояния. Бентосные организмы удовлетворяют многим требованиям к биоиндикаторам, среди которых: повсеместная встречаемость, достаточно высокая численность, относительно крупные размеры, удобство сбора и обработки, сочетание приуроченности к определенному биотопу с определенной подвижностью, достаточно продолжительный срок жизни, чтобы аккумулировать загрязняющие вещества за длительный период [1].
Река Ишим является основным источником водоснабжения северных районов Казахстана, что предъявляет повышенные требования к экологическому состоянию реки. Сведения о зообентосе р. Ишим отрывочны и относятся, преимущественно, к нижнему течению [2; 3], что и определяет особый интерес к ее исследованию.
Материалы и методы
Р. Ишим - левый приток р. Иртыш - берет свое начало в горах Нияз на северной окраине Казахского мелкосопочника на высоте 560 м над уровнем моря [4]. На основании имеющихся данных [4], согласно классификации Л.М. Корытного [5], по длине (2450 км) р. Ишим относится к крупнейшим рекам VIII порядка, по площади водосбора (177000 км2) - к большим рекам, по среднему многолетнему расходу воды (56 м3/с) - к средним рекам.
Пробы зообентоса были собраны с 23 июня по 4 июля 2009 г. в р. Ишим на участках: 1120 км от устья (выше Сергеевского водохранилища), 1040 км (ниже Сергеевского водохранилища), на 770 км (выше г. Петропавловск), на 750 км (ниже г. Петропавловск) и в Сергеевском водохранилище. Материал отбирали на мягких грунтах штанговым дночерпа-телем ГР-91 (с площадью захвата 0,007 м2). Пробы промывали через «капроновый газ» с размером ячеи 450х450 мкм, животных выбирали и фиксировали 70% спиртом. Всего было отобрано 8 проб зообентоса (по 2 повторности).
Результаты и обсуждение
В р. Ишим и образованном на ее русле Сергеевском водохранилище обнаружено 43 вида беспозвоночных, большая часть которых (33 вида) относится к насекомым (поденки 3 вида, стрекозы - 1, ручейники и мокрецы - по 2, двукрылые -25, из которых 23 вида - хирономиды). Среди других классов
беспозвоночных отмечены олигохеты (2 вида), пиявки (1 вид), брюхоногие (3 вида) и двустворчатые (2 вида) моллюски, нематоды (1 вид), волосатики (1 вид) (рис. 1). Наиболее часто встречались хирономиды Polypedilum bicrenatum Кіеіїег (83 % проб), Cladotanytarsus группы mancus (67 % проб), Procladius ferrugineus (К.) (50 % проб). Таксономические списки зообентоса и комплекс наиболее часто встречаемых видов схожи с аналогичными показателями [2] нижнего течения реки.
б рюхоногие дву ст в орч ат ые моллюски моллюски
7% 5%
волосатики 1
77%
Рис. 1. Доля таксономических групп беспозвоночных в зообентосе р. Ишим
В р. Ишим выше Сергеевского водохранилища отмечены только хирономиды (7 видов). Индекс видового разнообразия имел минимальные для исследованного участка реки значения (2,0 бит/экз.). Численность и биомасса зообентоса также были невысокими (2,0 тыс. экз./м2 и 0,2 г/м2, соответственно); уровень развития зообентоса по шкале С.П. Китаева [6] соответствовал классу «самый низкий» (ультраолиготрофный тип водоемов). Невысокое таксономическое разнообразие гидро-бионтов, низкие значения индекса Вудивисса (2 балла) позволяют отнести этот участок реки по степени загрязненности к классам «загрязненный»/«грязный», что свидетельствует о неблагоприятных условиях для развития зообентоса и возможно связано с преобладанием на этом участке реки малопродуктивных глинистых с примесью щебня и песка грунтов. На отдельных участках нижнего течения реки Т.А. Шараповой [2] также отмечены низкие значения численности и биомассы зообентоса, связанные с неблагоприятными для бен-тосных беспозвоночных грунтами.
Зообентос Сергеевского водохранилища характеризовался очень низким уровнем развития. В донных отложениях отмечены только единичные экземпляры пяти видов хироно-мид. Индекс видового разнообразия составил в среднем 1,0 бит/экз. Значения численности и биомассы зообентоса также были невысокими (0,6 тыс. экз./м2 и 0,1 г/м2, соответственно).
Продуктивность зообентоса соответствует классу «самый низкий» (ультраолиготрофный тип водоемов). Низкое таксономическое разнообразие гидробионтов (1,0 бит/экз.), низкие значения индекса Вудивисса (2 балла) позволяют отнести этот участок реки по степени загрязненности к классу «грязный».
В р. Ишим ниже Сергеевского водохранилища число видов увеличивается до 15. В бентосе отмечены поденки, ручейники, хирономиды, олигохеты и волосатики. Индекс видового разнообразия увеличивается до 3,4 бит/экз. Значения численности и биомассы зообентоса возрастают (3,0 тыс. экз./м2 и 3,4 г/м2, соответственно). Его продуктивность соответствует классу «умеренный» (альфа-мезотрофный тип водоемов). Доминируют по численности хирономиды, основную часть биомассы составил единственный экземпляр волосатика. Сравнительно высокое таксономическое разнообразие гидробионтов, высокие значения индекса Вудивисса (6 баллов) позволяют отнести этот участок реки по степени загрязненности к классам «чистый»/«умеренно загрязненный».
Максимальное число видов (28) отмечено в р. Ишим выше г. Петропавловска. В бентосном сообществе широко представлены хирономиды и моллюски, отмечены также поденки, ручейники, стрекозы, пиявки, олигохеты и нематоды. В этой точке отмечены максимальные для всего исследованного участка реки значения индекса видового разнообразия (по Шеннону), что связано не только со значительным видовым богатством, но и с высокой выравненностью обилия отдельных видов. В р. Ишим выше г. Петропавловска отмечены и максимальные для исследованного района значения численности и биомассы зообентоса (7,3 тыс. экз./м2 и 13,1 г/м2, соответственно) (рис. 2). Доминировали по численности хирономиды, по биомассе - моллюски. Биомасса зообентоса реки соответствует повышенному уровню продуктивности озер и позволяет отнести этот участок реки к альфа-эвтрофному типу водоемов. Следует отметить, что 60 % биомассы создают моллюски, биомасса мягкого бентоса соответствует среднему уровню продуктивности. Высокое таксономическое разнообразие гидробионтов (3,8 бит/экз.), высокие значения индекса Вудивисса (7 баллов) согласно ГОСТ 17.1.3.07-82 [7] позволяют отнести этот участок реки по степени загрязненности к «чистым».
N
Рис
2. Численность (N, тыс. экз./м2), биомасса (B, г/м2) и
видовое разнообразие (индекс Шеннона Н, бит/экз.) р. Ишим и Сергеевского водохранилища
Ниже города Петропавловска число видов сокращается до 7, в бентосе встречаются только хирономиды и единичные экземпляры поденок. Индекс видового разнообразия уменьшается до 2,2 бит/экз. Значения численности и биомассы зообентоса снижаются (3,8 тыс. экз./м2 и 6,1 г/м2, соответственно), однако продуктивность зообентоса также соответствует среднему уровню (бета-мезотрофный тип). Доминируют по численности и биомассе хирономиды. По таксономическому разнообразию гидробионтов (2,2 бит/экз.), значениям индекса Вудивисса (5 баллов) позволяют отнести этот участок реки по степени загрязненности к «умеренно загрязненным».
Таким образом, по степени загрязненности к наиболее чистым относится участок р. Ишим выше г. Петропавловска. Ниже города видовое разнообразие и продуктивность донных сообществ уменьшается, по большинству биоиндикационных индексов качество воды соответствует «умеренно загрязненным водам». Снижение скорости течения в связи с зарегулированием реки (на участке Сергеевского водохранилища), вероятно, приводит к осаждению взвеси в водохранилище, что благоприятно сказывается на качестве воды р. Ишим ниже водохранилища. Низкие значения индексов Вудивисса и Шеннона в р. Ишим выше Сергеевского водохранилища, вероятнее, всего связаны с преобладанием на этом участке неблагоприятных для развития бентосных беспозвоночных грунтов.
При исследовании нижнего течения реки [2] в большинстве проб также отмечены низкие значения индекса Вудивис-са. Загрязнение реки, выразившееся в снижении видового богатства и численности гидробионтов, а также в повышении доли олигохет в структуре бентосного сообщества отмечено в районе сброса с очистных сооружений г. Ишима. Однако частичное восстановление качества воды наблюдалось уже через 500 м после сброса [2, 3]. Современное состояние зооценозов реки Ишим свидетельствует о высоком потенциале биологического самоочищения реки: несмотря на снижение качества воды ниже города, далее по течению качество воды восстанавливается.
Автор выражает искреннюю признательность О.Н. Жуковой за отбор проб зообентоса. Работа выполнена при финансовой поддержке ГУ «Комитет науки МОН РК» и РГКП «СКУ им. М. Козыбаева МОН РК» (Договор № 103/2009 от 05.02.2009 г.).
Библиографический список
1. Баканов, А.И. Использование зообентоса для мониторинга пресноводных водоемов (обзор) // Биология внутренних вод. - 2000, № 1.
2. Шарапова, Т.А. Воздействие городских стоков на развитие зооперифитона р. Ишим // Проблема взаимодействия человека и природной среды. - Тюмень: Изд-во ИПОС СО РАН, 2003. - вып. 4.
3. Акатьева, Т.Г. Комплексная оценка состояния реки Ишим / Т.Г.Акатьева, Р.К. Ниязова // Тезисы докладов X съезда Гидробиологического общества РАН. - Владивосток, 2009.
4. Доманицкий, А.П. Реки и озера Советского Союза / А.П. Доманицкий, Р.Г. Дубровина, А.И. Исаева. - Ленинград: Гидрометеоиздат, 1971.
5. Корытный, Л.М. Бассейновая концепция в природопользовании. - Иркутск: Ин-т геогр. СО РАН. - 2001.
6. Китаев, С.П. Экологические основы биопродуктивности озер разных природных зон. - М.: Наука, 1984.
7. ГОСТ 17.1.3.07-82 «Гидросфера. Правила контроля качества воды водоёмов и водотоков» // Охрана природы. - М.: ИПК изд-во стандартов, 2000.
Статья поступила в редакцию 23.10.09
