CC BY
94
8. Assessment of bioavailability and potential danger of chemical forms of heavy metals in the ecosystem of lake Bolshoye Yaro-voye (Altai Krai / G.A. Leonova, A.A. Bogush, V.A. Bychinsky, et al. // Environ. Chemistry. - 2007. - № 16 (1).
9. Guidelines for hydrochemical analysis of surface water / Ed. by A.D. Semenova. - L.: Gidrometeoizdat, 1977.
10. Methods for studying water quality in water bodies/ Ed. by A.P. Shitskovoy. - M.: Medicine, 1990.
11. List of normative documents (14.1.2.99-97). Quantitative chemical analysis of water. Technique for measuring hydrocarbons in natural water samples using the titrimetric method. - M.: Russian State Environmental Committee. 1997
12. Management directive (33 -5.3.04-96). Water quality. Quantitative chemical analysis of water. Technique for measuring mass concentration of chloride in natural and treated sewage using the titrimetric method with Ag salts - M.: Roskomvod, 1996.
13. Alekin, O.A. Methods for studying physical properties and chemical composition of water / / Life in freshwaters of the USSR. V. IV. -P. 2. - Leningrad: AS of USSR Publ., 1959.
14. A complex ecological quality classification of land surface water / O.P. Oksiyuk, V.N. Zhukinsky, L.P. Braginsky, et al. // Gi-drobiol. Journ. - 1993. - № 29 (4).
Article Submitted 17.12.10
УДК 574.587
О.Н. Жукова, асп. ИВЭП СО РАН, г. Барнаул, E-mail: [email protected]; Д.М. Безматерных, канд. биол. наук, доц., уч. секр. ИВЭП СО РАН, г. Барнаул, E-mail: [email protected]
ЗООБЕНТОС ОЗЕР СЕВЕРО-КАЗАХСТАНСКОЙ ОБЛАСТИ
Приведены новые данные о составе и структуре зообентоса 15 озер Cеверо-Kaзaxстaнской области. За период исследований (2009-2010 гг.)
выявлено 58 видов донных беспозвоночных из 6 классов. Oзерa характеризовались значительным разбросом значений численности и биомассы зообентоса. По составу и структуре зообентоса оценено экологическое состояние и качество вод.
Ключевые слова: зообентос, Северо-Казахстанская область, озера.
Cеверо-Kaxaстaнскaя область (CKO) характеризуется значительным количеством и разнообразием располагающихся на ее территории озер (около 3500, с суммарной площадью 3410 км2). вбщие запасы пресной и солоноватой воды оценивают в 4 млрд. км3. Площадь озер CKO различна: от сотен квадратных метров до нескольких гектаров. Большинство из них относится к малым, водоемов с акваторией более 1 км2 (только 10 % от общего количества). Водоемы отличаются малыми глубинами и слабо развитой береговой линией. По происхождению они относятся в основном к суффозионным, реже к пойменным. Их питание - атмосферное, за счет поверхностного стока и грунтовых вод. вб^гчн^: значительные колебания уровня воды в течение года, а также многолетние циклы [1].
^гласно природному лимнологическому районированию [2] территория Cеверо-Kaxaстaнской области (CKO) находится на стыке четырех озерных областей: пресные озера Ка-мышловского лога Cеверного Казахстана, Cеверо-Tургaйскaя озерная область, Центральная озерная область Cеверной части Казахского мелкосопочника и Прииртышская солено-озерная область. По физико-географическому районированию [3] эти озерные области относятся к двум зонам: лесостепной и степной.
К зоне лесостепи относятся пресные озера Камышловско-го лога Cеверного Казахстана (Taрaнгульскaя, Балыктинская,
Джалтырская и Плоская группы озер). Orn находятся в центральной и северной части CKO. Эти озера по классификации Л.Л. Россолимо [9] характеризуются аллохтонным минеральным накоплением, преимущественно относятся к типу карбонатно-сульфатных соленых озер или к пресным озерам южной лесостепи со средней продукции биомассы [2].
К зоне степи относятся Cеверо-Tургaйскaя озерная область (на западе CKO), Центральная озерная область Cевер-ной части Казахского мелкосопочника (юг и юго-запад CKO) и Прииртышская солено-озерная область (юго-восток CKO).
Oзерa этих областей характеризуются автохтонным минеральным накоплением сульфатно-хлоридного типа, с преобладанием сульфатов в водоемах северных разнотравноковыльных степей северной части Казахского мелкосопоч-ника.
Материалы и методы Исследования водных экосистем Северного Казахстана были проведены в июне-августе 2009-2010 гг. Изучено 15 пресных и слабосолоноватых озер (минерализация воды от 0,5 до 3 г/л). В задачи входило изучение озер, перспективных для организации питьевого водоснабжения.
Отобрано и проанализировано 37 количественных проб зообентоса. Использованы общепринятые полевые и лабораторные методы [5]. Сборы проводили штанговым дночерпате-лем ГР-91 с площадью захвата 0,007 м2 и дночерпателем Петерсена с площадью захвата 0,025 м2 в двух повторностях.
------- 70-89%
------- 50-69%
Рис. Ориентированный мультиграф бинарных отношений на множестве мер включения описания зообентоса по наличию видов для озер: 1 - Аралькино; 2 - Ближнее Долгое; 3 -Большой Таранколь; 4 - Имантау; 5 - Кубыш; 6 - Лебяжье; 7
- Пестрое; 8 - Питное; 9 - Полковниково; 10 - Полонское;11
- Рявкино; 12 - Ситово; 13 - Улыколь; 14 - Улькенжарма; 15 -Узынколь
Класс продуктивности озер определяли по шкале трофно-сти С.П. Китаева (1986). Класс качества воды рассчитывали при помощи олигохетного индекса Гуднайта и Уитлея в соот-
ветствии с ГОСТ 17.1.3.07-82. Основным ограничением его применения является то, что при численности олигохет ниже 20% индекс не дает достоверных результатов [6].
Результаты и их обсуждение
В исследуемых озерах выявлено 58 видов донных беспозвоночных из 6 классов: Nematoda, Oligochaeta, Hirudinea, Gastropoda, Crustacea, Insecta и Phylactolemata (мшанки), относящихся к пяти типам животных. Из них: пиявок, ракообразных, нематод и мшанок по 1 виду, олигохет - 2 вида, брюхоногих моллюсков - 5 видов, насекомых - 47 видов. Среди насекомых наибольшим видовым разнообразием отличались двукрылые (37 видов, из них хирономид - 34), также встречались колемболы, поденки, ручейники, стрекозы, бабочки и клопы.
По литературным данным известно, что в бентосе североказахстанских озер выявлено 2 вида пресноводных гидр, клещей - 6 видов, моллюсков - более 80, водных клопов - 10 и ручейников - 5 видов. Кроме того, обнаружены жаброногие рачки, личинки веснянок, поденок и бабочек, личинки и имаго жуков. Обычны и многочисленны на дне озер олигохеты, гаммарусы, клопы, личинки хирономид и стрекоз [7].
Расчет мер включения видового состава донных беспозвоночных исследованных в 2009-2010 гг. озер (по методике
[8]) показал умеренную степень сходства. Для большинства озер характерно сходство фаун донных беспозвоночных на уровне 50 % и более. Наибольшая близость фауны беспозвоночных выявлена для следующих пар озер: Ситово - Пестрое, Ситово - Рявкино и Кубыш - Узынколь (рис. 1).
В зоне лесостепи нами исследовано 10 озер Камышлов-ского лога Северного Казахстана: Аралькино, Ближнее Долгое, Большой Таранколь, Кубыш, Лебяжье, Пёстрое, Полков-никово, Полонское, Рявкино, Ситово. Для озер этой области выявлено 39 видов донных беспозвоночных из 11 таксономических групп (21 вид хирономид, моллюсков - 5, ручейников
- 4, мокрецов - 2, по 1 виду пиявок, мшанок, ракообразных, стрекоз, поденок, бабочек и олигохет). В бентосе наиболее часто встречались Chironomus sp. (63 % проб), Oligochaeta отмечены в 73% проб (прилож.). По численности и биомассе доминировали хирономиды. Видовое богатство зообентоса было невысоким: от 1 до 13 видов в пробе (в среднем 5 видов). По уровню развития бентоса исследованные озера характеризовались значительным разбросом (табл. 1), минимальные значения численности и биомассы отмечены для озер Кубыш (0,27 экз./м2; 0,15 г/м2) и Полковниково (0,29 экз./м2; 0,1 г/м2), максимальные - для озера Пёстрого (66,85 экз./м2; 31,87 г/м2).
Таблица 1
Численность, биомасса, доминирующие таксоны и некоторые показатели состояния донных беспозвоночных исследованных озер
Озеро Доминирующие таксоны Прибрежье Открытая часть % % Ко Н
численность, тыс. экз./м2 биомасса, г/м2 численность, тыс. экз./м2 биомасса, г/м2
Лесостепь
Пресные озера Камышловского лога Северного Казахстана
Аралькино Paratanitarsus sp. Leptocerus sp. 7,99 2,13 4,28 1,28 3,5-40 1,1
Ближнее Долгое Glyptotendipes glaucus Meig. 1,54 6,6 0,57 2,8 0 0,3
Большой Таранколь Polypedilum bicrenatum Kieffer 0,57-3,42 0,28-1,5 2,29 0,3 6-20 0,3
Кубыш Chironomus sp. 0,27 0,27 0,29 0,15 9-17,2 0,46
Лебяжье Tanipus punctipennis Meig., Procladius ferrugineus Kieffer 1,42 9,4 6,2 4,8 21-30 0,83
Пёстрое Chironomus sp. 9,28 30,43 66,85 31,87 0 3,3
Полковниково Oligochaeta 0,43 0,1 0,29 0,1 50-65 0,14
Полонское Chironomus sp. 0,4 1,2 0,025 0,025 12,5 0,27
Рявкино Glyptotendipes glaucus Meig., Caenis miliaria Thernova 15,9 6,7 6,15 3,3 0 0,6
Ситово Neureclipsis bimaculata L., Caenis miliaria Thernova - - 1,12 1,35 0 1,45
Степь
Северо-Тургайская озерная область
Питное Stictochironomus crassiforceps Kieffer 122,2 9,4 - - 0 0,3
Узынколь Glyptotendipes barbipes Staeger 32,1 17,5 0 0 <1 0,69
Центральная озерная область Северной части Казахского мелкосопочника
Имантау Glyptotendipes paripes Edwards, Glyptotendipes glaucus Meig., Chaetogaster sp. 1,42-5,27 4,0-6,4 0,5 0,85 10-67 0,8
Улыколь Oligochaeta 0,47 1,1 0,43 5,1 33-75 0,19
Прииртышская солено-озерная область
Улькенжарма | Glyptotendipes glaucus Meig. 9 0, О CD 14 0, чо 9 <N
Ко - олигохетный индекс Goodnight, Whitley; Н - коэффициент видового разнообразия Шеннона.
В прибрежье шести озер численность и биомасса зообен- водной (открытой) части. Продуктивность донных зооценозов тоса в 2-3 раза превышали аналогичные показатели глубоко- озер Камышловского лога изменяется от «самого низкого» до
«высокого» уровня. Пять из десяти озер относятся к ультра-олиготрофному и олиготрофному типу водоемов (табл. 2), четырем озерам соответствует альфа-, бета-мезотрофный тип водоемов, для озера Пёстрого характерен эвтрофный уровень развития донных беспозвоночных, что вероятно связано с использованием данного озера в качестве городского пляжа. Уровень видового разнообразия, высокий уровень количественного развития зообентоса исследованных озер и невысокие
значения олигохетного индекса свидетельствуют о благоприятных условиях для развития зообентоса. Выявлены виды-индикаторы: бета-мезосапробных условий: Plumatella repens, Planorbis planorbis, Polypedilum gr. nubiculosum и мезосапроб-ных условий - Tanipus punctipennis. Уровень загрязнения донных отложений по биоиндикационным показателям соответствует I-III классу. Снижение качества воды (4 класс) отмечено для озера Полковниково.
Таблица 2
Классы продуктивности зообентоса исследованных озер СКО в 2009-2010 гг. (по С.П. Китаеву [9])
Класс продуктивности Озера
Самый низкий Большой Таранколь, Кубыш, Полковниково, Полонское, Ситово, Имантау, Улыколь, Улькенжарма
Низкий Аралькино, Улькенжарма
Умеренный Ближнее Долгое, Большой Таранколь, Лебяжье, Рявкино
Средний Ближнее Долгое, Лебяжье, Рявкино, Питное, Имантау, Улыколь
Повышенный Узынколь
Высокий Пёстрое
В зоне степи исследовано 5 озер из двух озерных областей. В Северо-Тургайской озерной области исследованы озера Питное и Узынколь. В пробах обнаружено 18 видов гидро-бионтов из 8 таксономических групп (11 видов хирономид, по 1 виду олигохет, пиявок, ракообразных, колембол, клопов, поденок и бабочек). Видовое богатство зообентоса было также невысоким, от 7 до 14 видов в пробе. Изученные озера характеризовались высокими показателями численности (32,1 тыс. экз./м2, 122,2 тыс. экз./м2, соотвественно) и биомассы (17,5 г/м2; 9,4 г/м2) донных беспозвоночных. Доминировали по численности и биомассе хирономиды. Высокая численность зообентоса в прибрежье озер обусловлена массовым развитием видов Stictochironomus crassiforceps для озера Питного и Glyptotendipes barbipes для озера Узынколь. Продуктивность донных зооценозов «средняя» и «повышенная», что характерно для бета-мезотрофных и альфа-эвтрофных водоемов. Уровень видового разнообразия, высокий уровень количественного развития и низкие значения олигохетного индекса свидетельствуют о благоприятных условиях для развития зообентоса этих озер. Качество воды соответствует I классу.
В Центральной озерной области Северной части Казахского мелкосопочника исследованы озера Имантау и Улыколь. Уровень развития зообентоса озер этой области невысокий. Выявлено 20 видов донных беспозвоночных из 5 таксономических групп (16 видов хирономид, по 1 виду нематод, олиго-хет, ракообразных и поденок). Видовое богатство зообентоса было также невысоким (от 2 до 7 видов в пробе, в среднем 3 вида). Продуктивность донных зооценозов исследованных озер от «самой низкой» до «средней», что соответствует ульт-раолиготрофному, бета-мезотрофному типам водоемов. По численности доминировали олигохеты, по биомассе - преимущественно хирономиды. В прибрежье озера Имантау биомасса зообентоса в 4-7 раз, а численность в 3-10 раза превышали аналогичные показатели глубоководной (открытой) час-
ти водоема. В озере Улыколь биомасса зообентоса глубоководной (открытой) части более чем в 4 раза выше биомассы донных беспозвоночных прибрежья. Обнаружены индикаторы бета-мезосапробных условий - Polypedilum scalaenum и Glyptotendipes glaucus. Для озер этой области характерны высокие (по сравнению с другими озерами) значения олигохет-ного индекса. В озере Улыколь значения индекса в прибрежье соответствовали V классу, в открытой части - II классу качества вод. В озере Имантау также наблюдалось увеличение индекса по направлению от открытой части (I класс) к прибрежью (Ш-У класс).
В Прииртышской солено-озерной области исследовано одно озеро Улькенжарма. Здесь обнаружено 3 вида донных беспозвоночных из семейства хирономид. Продуктивность донных зооценозов озера от «самой низкой» до «низкой», что соответствует ультраолиготрофному и олиготрофному типу водоема. В озере выявлен индикатор бета-мезосапробных условий - Glyptotendipes glaucus.
Таким образом, в озерах Северо-Кахастанской области выявлено 60 видов донных беспозвоночных из 6 классов. Зообентос озер носил преимущественно хирономидный характер, на отдельных участках озер в число доминантов входили также олигохеты. Продуктивность донных зооценозов большинства озер, оцениваемая по уровню биомассы, изменялась от «очень низкой» до «средней», что соответствует ультраолиго-трофному - бета-мезотрофному типам водоемов. В целом, таксономическая структура и уровень развития зообентоса свидетельствовали о благоприятных условиях для обитания зообентоса в большинстве озер. Качество вод озер соответствовало ЫН классу качества. Наличие видов индикаторов бета-мезосапробных условий в большинстве озер свидетельствует об умеренно загрязненных водах (III класс качества). Более низкое качество вод отмечено только для озер Имантау и Улыколь (V класс).
Приложение
Таксономический список зообентоса озер Северо-Казахстанской области
Таксон Аралькино Ближнее Долгое Большой Таранколь уа атна К ш ы ю & Лебяжье Пестрое е о 1 Полковниково Полонское Рявкино Ситово ь л § Улькенжарма Узынколь
Тип Nemathelmintes
Класс Nematoda
Nematoda ind. +
Тип Annelida
Класс Oligochaeta
Oligochaeta ind. + + + + + + + + +
Сем. Naididae
Chaetogaster sp. + +
Класс Hirudinea
Glossiphonia companula Johnson + + + + +
Тип Mollusca
Класс Gastropoda
Anisus acronicus + +
Cincinna sp. +
Lymnaea peregra +
Planorbis planorbis +
Mollusca ind. +
Тип Bryozoa
Класс Phylactolemata
Plumatella repens L. + +
Тип Arthropoda
Класс Crustacea
Отряд Amphipoda
Сем. Gammaridae
Gammarus lacustris Sars. + + + + +
Класс Insecta
Отряд Colembola
Podura aquatica L. +
Отряд Heteroptera
Сем. Corixidae
Hesperocorixa linnaei Fieber +
Отряд Odonata
Сем. Coenagrionidae
Coenagrion vernale Charpentier + + +
Отряд Ephemeroptera
Сем. Caenidae
Caenis miliaria Thernova + + + + + + +
Отряд Lepidoptera
Сем. Pyraistidae
Elophila nimphaeata L. + + +
Отряд Trichoptera
Trichoptera ind. +
Сем. Ecnomidae
Ecnomus tenellus Rambur +
Сем. Leptoceridae
Leptocerus sp. + + +
Сем. Polycentropodidae
Neureclipsis bimaculata L. + +
Отряд Diptera
Сем. Ceratopogonidae
Mallochohelea sp. +
Palpomya linaeta Meig. +
Сем. Chaoboridae
Chaoborus flavicans Meig. +
Сем. Chironomidae
Ablabesmia sp. + + + + + + +
Chironomus gr. plumosus +
Chironomus sp. 1 + + + + + + + + +
Chironomus sp.2 +
Chironomus sp.3 +
Cladopelma gr. laccophila +
Cladopelma gr. lateralis +
Cladotanitarsus gr. mancus + +
Corynoneura sp. + +
Cricotopus gr. tibialis + + +
Cricotopus sp. +
Cricotopus гр. trifascia +
Cryptochironomus гр. defectus +
Cryptotendipes sp. + +
Dicrotendipes nervosus Staeger +
Glyptotendipes barbipes Staeger +
Glyptotendipes glaucus Meig. + + +
Glyptotendipes mancunianus Edwards +
Glyptotendipes paripes Edwards +
Glyptotendipes sp. +
Ortocladius sp. +
Paratanitarsus sp. + + + + +
Polypedilum bicrenatum Kieffer +
Polypedilum scalaenum Schrank + +
Polypedilum гр. nubiculosum + +
Procladius ferrugineus Kieffer + + + + +
Psectrocladius barbimanus Edwards +
Psectrocladius sp. +
Psectrocladius zetterstedti Brundin +
Psectrotanipus sp.
Stictochironomus crassiforceps Kieffer + + +
Tanipus punctipennis Meig. + + + +
Tanitarsus mendax Kieffer + +
Tanitarsus sp. + + + +
Всего видов 10 6 8 17 5 6 16 6 2 4 1З 8 З З 1З
References
1. Newsletter on the NKP environment/ / Department for nature management: http://dpr.sko.kz/rus/bulleten.htm
2. Popolzin, A.G. Zonal limnological regionalization of lakes in the south of the Ob-Irtysh basin Hydr. Issues of West Siberia. - Novosibirsk: Pub-
lishing House of West Siberia, 1965.
3. Physical-geographic zoning of the USSR / Ed. by N.A. Gvozdetskaya. - Moscow: MSU, 1968.
4. Rossolimo, L.L. Fundamentals of lakes typification and limnological regionalization / / Accumulation of substances in lakes. - Moscow: Nauka,
1964.
5. Guidelines on hydrobiological monitoring of freshwater ecosystems / Ed.by V.A. Abakumova. - St. Petersburg: Gidrometeoizdat, 1992.
6. Pshenitsyna, V.N. On the efficiency of the Vudiviss scale at bioindication of water quality / Gidrobiol. Journ. - 1986. - V 24. - № 4.
7. Small lakes of Kazakhstan / N.P. Beletskaya, M.V. Khristevich, E.Yu. Shcherbinina, N.V. Troshikhin. - Petropavlovsk: “Klimpoligrafia”, 2008.
8. Andreev, V.L. Classification in ecology and systematics. - M.: Nauka, 1980.
9. Kitaev, S.P. On some trophic levels and “trophic scales” relation in lakes of different natural zones / / V All-Russian Congress of Hydrobiol. Society. - Kuibyshev, 1986. - Part 2.
10. State Standard (17.1.3.07-82). Nature protection. Hydrosphere. Control over water quality in reservoirs and flows. - M.: State Stand. Comm.,
1982.
Article Submitted 17.12.10
УДК 551.16
А.Т. Зиновьев, канд. физ.-мат. наук, зав. лаб., ИВЭП СО РАН, г. Барнаул, E-mail: [email protected]; Е.Д. Кошелева, канд. с.-х. наук, н.с,. ИВЭП СО РАН, г. Барнаул, E-mail: [email protected];
А.Б. Голубева, асп., ИВЭП СО РАН, г. Барнаул, E-mail: [email protected]
ПРОЦЕССЫ ФОРМИРОВАНИЯ СТОКА НА ЗАБОЛОЧЕННЫХ ВОДОСБОРАХ БОЛЬШОГО ВАСЮГАНСКОГО БОЛОТА И ИХ КЛИМАТИЧЕСКАЯ ИЗМЕНЧИВОСТЬ
На основе современных данных определены основные гидрологические характеристики рек зоны Большого Васюганского болота. Оценено изменение их стока на фоне климатических изменений последних десятилетий.
Ключевые слова: Большое Васюганское болото; река; гидрологические характеристики; норма стока; тренд среднегодовых расходов; климатическая изменчивость.
Характеристика объектов исследования. Большое Васюганское болото является уникальным природным объектом, с которого берет начало ряд крупных рек Приобья (рр. Шегарка, Чая, Парабель, Васюган), Прииртышья (рр. Омь, Тара, Шиш, Туй) и р. Каргат бессточного Обь-Иртышского бассейна. Все эти реки равнинные, имеют большую долю заболоченности (табл. 1).
Гидрологическая характеристика. Для Иртышских притоков, протекающих в субширотном направлении, характерна широтная зональность в распределении годового стока [1]. Норма стока увеличивается с 60 мм на реках юга этого района (Омь) до 120 мм на северных реках (Шиш), составляя в сред-
нем 77 мм. В отличие от рек бассейна Оби, у рек Прииртышья наблюдается некоторое уменьшение водности по длине реки. Верховья рек (с заболоченностью 50-80 %) находятся в зоне достаточного и избыточного увлажнения, средние их течения
- уже в зоне неустойчивого увлажнения.
В таблице 2 приведены основные гидрологические характеристики рек зоны болот. Исходными данными являются среднемесячные и среднегодовые расходы по 1987 г. по данным «Гидрологических ежегодников». Данные с 1988 по 2008 гг. предоставлены Западно-Сибирским Росгидрометом. Код поста и реки приводятся в соответствии с данными государственного водного реестра по материалам [2].
