CC BY
74
Вестник Челябинского государственного университета. 2015. № 21 (376). Биология. Вып. 3. С. 99-102.
УДК 574.633 ББК 28.082(235.55)
ЗООБЕНТОС КАК ИНДИКАТОР ЭКОЛОГИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ПРИДОННОЙ ОБЛАСТИ ШЕРШНЁВСКОГО ВОДОХРАНИЛИЩА В ИЮЛЕ-АВГУСТЕ 2012-2013 ГОДОВ
1 2 Л. В. Дерябина , А. А. Перетыкин
ФГБОУ ВПО «Челябинский государственный университет», Челябинск, Россия 2ФГБУН «Уральский научно-практический центр радиационной медицины», Челябинск, Россия
Приводится оценка экологического состояния придонной области Шершнёвского водохранилища (Челябинская область) в июле-августе 2012-2013 гг. по показателям зообентоса. По таксономическому, индикаторному составу и количественному развитию зообентоса состояние придонной области Шершнёвского водохранилища может быть охарактеризовано как «загрязнённое» в верховье водохранилища и «грязное» в центральном и приплотинном плёсах.
Ключевые слова: зообентос, придонная область, экологическое состояние.
Донные беспозвоночные и их сообщества являются чувствительными индикаторами загрязнения биогенными и токсическими веществами, закисления и эвтрофикации водных объектов. Структурные и функциональные характеристики зообентоса являются перспективным элементом системы мониторинга вод и позволяют определить экологическое состояние и трофический статус водных объектов, оценить качество поверхностных вод как среды обитания организмов, определить совокупный эффект действия загрязняющих веществ и возникновение вторичного загрязнения вод [3]. Шершнёвское водохранилище расположено на р. Миасс и создано для обеспечения промышленного и хозяйственно-питьевого водоснабжения Челябинского промузла. Кроме того, водохранилище интенсивно используется населением в рекреационных целях.
Цель. В данной работе было предпринято изучение зообентоса как индикатора экологического состояния придонной области Шершнёвского во -дохранилища.
Материалы и методы. Пробы на Шершнёв-ском водохранилище отбирались 16 июля 2012 г. и 6 августа 2013 г. на пяти станциях. Станция ШВ-1 расположена в переходном биотопе из речной экосистемы в экосистему водохранилища. Станция ШВ-2 расположена на участке, где ведётся отбор воды очистными сооружениями водопровода с глубинами до 4 м. Станция ШВ-3 характеризовала переход от речного к центральному плёсу водохранилища. Для этого участка характерны глубина до 5 м и смена гидрологического режима, связанная с изменением скоро-
стей потока воды. Станция ШВ-4 расположена в центральном плёсе водохранилища, глубина до 8 м. Станция ШВ-5 характеризовала припло-тинный плёс, здесь отмечена максимальная глубина до 12 м.
Отбор проб зообентоса на каждой станции осуществляли с помощью ковшового дночерпа-теля с площадью захвата 0,025 м2. Разбор проб зообентоса осуществлялся в лаборатории в соответствии с руководством по гидробиологическому мониторингу пресноводных экосистем [1]. Определение таксономической принадлежности организмов проводили с использованием микроскопов МБС-10, «Ломо Микромед-5» (Россия), Micros (Австрия) по определителям. Биомассу определяли с использованием электронных весов Adventurer (Франция).
По данным хирономид рассчитывался индекс Балушкиной, оценивающий загрязнённость вод по соотношению подсемейств хирономид с разной устойчивостью к загрязнению [2]. Также хи-рономиды использовались для санитарно-гигиенической оценки степени загрязнения природных водоёмов по методу Е. С. Сергеевой [6]. Для олигохет рассчитывались индексы Э. А. Пареле, а также индексы, учитывающие данные о плотности олигохет-тубифицид [7]. Для речного плёса водохранилища был применён метод оценки вод С. Г. Николаева, учитывающий качественные и количественные показатели всего зообен-тоса реки и определение таксонов до родов или семейств [5].
Результаты и обсуждение. Анализ проб зообентоса из Шершнёвского водохранилища,
100
Л. В. Дерябина, А. А. Перетыкин
отобранных в июле-августе 2012-2013 гг., показал, что в состав донных сообществ входят представители 6 классов беспозвоночных: круглые черви (Nematoda), малощетинковые черви (Oligochaeta), пиявки (Hirudinea), брюхоногие моллюски (Gastropoda), двустворчатые моллюски (Bivalvia) и насекомые (Insecta). Из личинок насекомых наибольшую роль в составе донных сообществ играют личинки комаров семейства Chironomidae (Diptera). Доминантными видами хирономид в этих пробах были Chironomusentis Shobanov и Cladotanitarsus g. mancus Walker. Они составляли большую часть от всех хирономид в пробах практически на всех станциях отбора. Из других групп водных насекомых в пробах были обнаружены личинки подёнок и ручейников. Олигохеты были представлены в основном семейством Tubificidae, только на станции ШВ-1 (речной плёс водохранилища) обнаружены виды из семейства Naididae. Самыми многочисленными по количеству олигохет были пробы, собранные в июле 2012 г., максимум отмечен на станции ШВ-4 — 4 800 экз./м2. На всех станциях доминирующим видом являлся Tubifex tubifex (O. F. Muller). Брюхоногие моллюски были обнаружены в основном в пробах из речного плёса водохранилища, особенно на станции ШВ-2. Видовое разнообразие га-стропод было выше в пробах 2012 г., где присутствовало 6 видов, доминантным являлся вид Cincinnaklinensis Milachevitch. Двустворчатые моллюски на всех станциях водохранилища были представлены мелкими представителями семейства Euglesiidae, наибольшая численность в оба года отмечалась на станции ШВ-2. В целом на этой станции отмечена наибольшая численность зообентоса — от 17 560 в июле 2012 г. до 20580 экз./м2 в августе 2013 г. Самой многочисленной группой беспозвоночных здесь были круглые черви, в июле 2012 г.— 5 240 экз./м2. По биомассе абсолютными доминантами в пробах со всех станций являлись моллюски, причём большую часть биомассы составляли брюхоногие. Среди хирономид отмечалось повышение биомассы на станции ШВ-2 в силу присутствия крупных личинок вида Chironomusentis (12,04 г/м2). Среди олигохет доминантом по биомассе во всех пробах был полисапробный вид Limnodrilus hoffmeisteri Claparede. Нематоды, несмотря на высокую численность, имели самые низкие показатели биомассы в силу своих малых размеров.
Была проведена оценка экологического состояния придонной области водохранилища по показателям зообентоса. По хирономидному индексу Балушкиной в 2012 г. вода на станциях отбора проб характеризуется как загрязнённая, только на станции ШВ-3 отмечается повышение индекса (11, 44) вследствие присутствия только подсемейства Tanipodinae, и придонная область в этой точке характеризуется уже как грязная. В 2013 г. на двух станциях (ШВ-1 и ШВ-2) воды характеризуются как умеренно загрязнённые, а придонная область станций ШВ-3 и ШВ-4 попадает под градацию «загрязнённая». По результатам санитарно-гигиенической оценки по методу Е. С. Сергеевой на всех станциях в августе 2013 г. придонной области можно присвоить 4-й класс качества вод (полисапробные).
При биологической индикации состояния водохранилища по характеристикам олигохет выявилось противоречие в результатах оценки по количественным и качественным показателям. Высокие оценки качества воды на станциях ШВ-1 и ШВ-2 связаны с незначительной долей олигохет в общей численности бентоса. Но так как абсолютное большинство олигохет относилось к семейству ТиЬШ^ае, состояние вод придонной области на всех станциях можно признать соответствующим оценке «сильно загрязнённые».
Оценка состояния речного плёса по методу С. Г. Николаева показала, что здесь обнаружено 4 индикаторных таксона: олигохеты, хирономи-ды, ручейники, жаберные улитки. Суммарная максимальная числовая значимость таксонов составляет 40 ед., что позволяет отнести воды к 5-му классу качества (грязная ф-полисапробная)). Выявлена чёткая тенденция увеличения численности круглых червей на станциях ШВ-1 и ШВ-2. Критерием оценки качества вод следует считать соотношение численности подклассов Adenophorea и Secementia [4]. Важной особенностью фауны нематод водоёмов, подверженных загрязнению, являются высокие количественные показатели развития сецернентов. В изученных пробах зообентоса Шершнёвского водохранилища абсолютное большинство составляли адено-фореи.
Выводы:
1. В составе зообентоса речного плёса Шершнёвского водохранилища и в июле 2012 г. и в августе 2013 г. доминантом по численности являлись нематоды, по биомассе — брюхоногие моллюски. В центральном и приплотинном
Зообентос как индикатор экологического состояния придонной области Шершнёвского водохранилища.
101
плёсах преобладали по численности олигохеты, по биомассе — личинки хирономид и брюхоногие моллюски.
2. По таксономическому и индикаторному составу, а также показателям количественного развития зообентоса состояние придонной области
Шершнёвского водохранилища и в июле 2012 г., и в августе 2013 г. может быть охарактеризовано как «загрязнённое» в верховье водохранилища и «грязное» в центральном и приплотинном плёсах.
Список литературы
1. Абакумов, В. А. Руководство по гидробиологическому мониторингу пресноводных экосистем /
B. А. Абакумов. - СПб. : Гидрометеоиздат, 1992. - 318 с.
2. Балушкина, Е. В. Функциональное значение личинок хирономид в континентальных водоёмах / Е. В. Балушкина. - Л. : Наука, 1987. - 179 с.
3. Безматерных, Д. М. Зообентос равнинных притоков Верхней Оби : монография / Д. М. Безматерных ; отв. ред. В. В. Кириллов. - Барнаул : Изд-во Алтайс. ун-та, 2008. - 186 с.
4. Гагарин, В. Г. Свободноживущие нематоды пресных вод России и сопредельных стран. Фауна и пути её формирования, экология, таксономия, филогения / В. Г. Гагарин. - М. : Наука, 2001. - 170 с.
5. Николаев, С. Г. Метод биологического анализа уровня загрязнения малых рек Тверской области /
C. Г. Николаев и др. - М., 1992. - 46 с.
6. Способ санитарно-гигиенической оценки степени загрязнения природных водоёмов [Электронный ресурс] : пат. RU 2 387 992 C1 / авт.: Е. С. Сергеева, Ю. Ю. Елисеев, И. В. Сергеева; патендооблада-тель Е. С. Сергеева. Заявка 2009111248/04, 30.03.2009; опубл. 27.04.2010, Бюл. № 12. - URL: http://www. freepatent.ru/images/patents/76/2387992/patent-2387992.pdf
7. Шитиков, В. К. Количественная гидроэкология: методы системной идентификации / В. К. Шитиков, Г. С. Розенберг, Т. Д. Зинченко. - Тольятти, 2003. - 463 с.
Сведения об авторах
Дерябина Лариса Викторовна — кандидат биологических наук, доцент кафедры биоэкологии Челябинского государственного университета, Челябинск, Россия. deryabinalv@yandex.ru
Перетыкин Андрей Анатольевич — старший инженер экспериментального отдела Уральского научно-практического центра радиационной медицины, Челябинск, Россия. javiersualez@mail.ru
Bulletin of Chelyabinsk State University.
2015. No. 21 (376). Biology. Issue 3. Pp. 99-102.
ZOOBENTHOS AS AN INDICATOR OF ECOLOGICAL CONDITION BOTTOM AREA OF SHERSHNI RESERVOIR IN JULY-AUGUST 2012-2013
L. V. Deryabina
Chelyabinsk State University, Chelyabinsk, Russia. deryabinalv@yandex.ru
A. A. Peretykin
Urals Research Center for Radiation Medicine, Chelyabinsk, Russia. javiersualez@mail.ru
The article provides the assessment of the ecological status of Shershni reservoir bottomregion (Chelyabinsk region) in July-August 2012-2013 in terms of zoobenthos. Taxonomic and indicator composition and quantitative development of zoobenthos characterized condition of the Shershni reservoir bottom region as «contaminated» in the upper reservoir and «dirty» in central and dam stretchs.
Keywords: zoobenthos, bottom area, ecological status.
102
A.B. ffepnöma, A.A. nepemuKUH
Referenses
1. Abakumov V.A. Rukovodstvo po gidrobiologicheskomu monitoringu presnovodnykh ekosistem [Guide hydrobiological monitoring of freshwater ecosystems]. St. Petersburg, Gidrometeoizdat Publ., 1992. 318 p. (In Russ.).
2. Balushkina E.V. Funktsional'noye znacheniye lichinok khironomid v kontinental'nykh vodoyomakh [The functional significance of chironomid larvae in inland waters]. Leningrad, Nauka Publ., 1987. 179 p. (In Russ.).
3. Bezmaternykh D.M., Kirillov V.V. (eds.). Zoobentos ravninnykh pritokov Verkhney Obi [Zoobenthos lowland tributaries of the Upper Ob]. Barnaul, Altai University Publ., 2008. 186 p. (In Russ.).
4. Gagarin V.G. Svobodnozhivushhiye nematodypresnykh vodRossii i sopredel 'nykh stran. Fauna i puti eyo formirovaniya, ekologiya, taksonomiya, filogeniya [Free-nematodes of freshwater of Russia and neighboring countries. The fauna and the way of its formation, ecology, taxonomy, phylogeny]. Moscow, Nauka Publ., 2001. 170 p. (In Russ.).
5. Nikolaev S.G. Metod biologicheskogo analiza urovnya zagryazneniya malykh rek Tverskoy oblasti [The method of biological analysis of the level of pollution of small rivers of the Tver region]. Moscow, 1992. 46 p. (In Russ.).
6. Sposob sanitarno-gigiyenicheskoy otsenki stepeni zagryazneniya prirodnykh vodoyomov [Patent RU 2 387 992 C1. Method for Sanitary Evaluation of Natural Water Body Contamination Level]. Inventors: E.S. Sergeeva, J.J. Eliseev, I.V. Sergeeva; proprietor E.S. Sergeeva. Application: 2009111248/04, 30.03.2009. Date of publication: 27.04.2010, Bull. № 12. Available at: http://www.freepatent.ru/images/patents/76/2387992/ patent-2387992.pdf
7. Shitikov V.K., Rozenberg G.S., Zinchenko T.D. Kolichestvennaya gidroekologiya. Metody sistemnoy identifikatsii [Quantitative hydroecology. System identification methods]. Tolyatti, 2003. 463 p.
