Зооперифитон озер Тоболо-Ишимской лесостепи (Тюменская область) Текст научной статьи по специальности «Биологические науки»

УДК 574.586

Т.А. Шарапова

ЗООПЕРИФИТОН ОЗЕР ТОБОЛО-ИШИМСКОЙ ЛЕСОСТЕПИ (ТЮМЕНСКАЯ ОБЛАСТЬ)

Приводятся данные о развитии зооперифитона озер в условиях различной минерализации воды. Показано уменьшение видового состава, биомассы, разнообразия доминантов, смену основных доминирующих групп при повышении солености озер.

Зооперифитон, озера, минерализация, таксономический состав.

Большая часть водоемов и водотоков территории Тюменской области имеет низкие показатели минерализации воды. Исключение составляет территория Тоболо-Ишимской лесостепи, на юге граничащая с территорией Казахстана, Омской и Курганской областей, почвы и поверхностные воды которых имеют повышенную минерализацию. Формирование гидроэкосистем происходит в условиях повышенной солености, часто изменяющейся по годам. Минерализация озер зависит от многолетних колебаний уровня воды; так, общая минерализация оз. Горькое (Курганская обл.) за 25 лет изменялась в 3,5 раза, на оз. Глубокое (Тюменская обл.) при падении уровня воды общая минерализация возросла на 48 % [Дексбах, 1961; Уварова и др., 1987]. Влияние минерализации воды на водные экосистемы привлекает пристальное внимание исследователей [Березина, 1999, 2000; Иванова, 2005; Николаенко, 2005], зачастую именно уровень солености является определяющим при формировании таксономического состава и разнообразия гидробионтов. Целью настоящей работы было изучение зооперифитона в озерах Тоболо-Ишимской лесостепи с различной степенью солености.

Материал и методика

Исследования зооперифитона Тоболо-Ишимской лесостепи проводили на 16 озерах, относящихся к Ишимскому (озера Подкова, без названия (севернее п. Сажино), Бол. Остров, Мергень, Кислое), Казанскому (озера Убиенное, Бол. Дубынское, Полковниково, Мал. Кабанье, Бол. Кабанье, Горькое) и Бердюжскому (озера Черемуховое, Красное, Мал. Кушлук, Айдаково, Тундрово, Окуневое) районам Тюменской области. Все озера принадлежат к категории малых, их площадь колеблется от 0,02 до 27,7 км2. Особенностью изученных озер является широкий диапазон минерализации вод — от 0,2 до 10,0 г/л. Водоемы с более высокой соленостью не исследовали из-за отсутствия в них субстратов. К озерам с пресной водой (минерализация до 1 г/л) (Зайцев, 1972; цит. по [Никаноров, 1989]) относится 37 % исследованных водоемов, солоноватым (1-3 г/л) — 37 %, слабосоленым (3-10 г/л) — 26 %. Собрано и обработано более 40 проб зооперифитона. Пробы отбирали с глубины около 1 м, прямым сбором с затопленной древесины ив и макрофитов, учитывая площадь субстратов. Фиксировали 4 % раствором формальдегида. Обработку проводили по ранее описанной методике [Шарапова, 2007]. Обсчет проб выполняли с помощью модифицированной программы «Водное сообщество» ^аСо), созданной в Институте гидробиологии НАН Украины.

Результаты и обсуждение

Всего в зооперифитоне озер найдено около 70 таксонов (не определяли до вида наидид, нематод, остракод, гидракарин, мокрецов), по 3 вида губок, гастропод и ракообразных, 4 — мшанок, 5 — пиявок, 8 — личинок ручейников и 26 — хирономид, 1-2 видами представлены гидроиды, жуки, поденки, стрекозы, клопы, сетчатокрылые, а также лимонииды и стратиомиды (табл. 1).

Таблица 1

Таксономический состав зооперифитона озер Тоболо-Ишимской лесостепи

Таксон Минерализация, г/л

До 1 1-3 3-10

Spongilla lacustris L. + + —

Ephydatia mulleri Lieb. + + —

Ephydatia fluviatilis L. — + —

Hydra sp. + — —

Nematoda + + +

Naididae + + +

Tubificidae Bryozoa: Plumatella fungosa (Pallas) + +

P. repens (L.) + + —

P. emarginata Allman + — —

Hyalinella punctata (Hancock) + — —

Hirudinea: Herpobdella octoculata (L.) + +

Protoclepsis tessulata (Mull.) — + —

Hemiclepis marginata (Mull.) — + —

Glossiphonia complanata (L.) + — —

Helobdella stagnalis (L.) + — —

Mollusca: Armiger crista (L.) — + —

Bythynia inflata Hansen + — —

Acroloxus lacustris (L.) + — —

Crustacea: Sida crystallina (Mull.) + + +

Chydorus sphaericus (Muller) + — —

Gammarus lacustris Sars. + —

Ephemeroptera: Caenis maculata (Tshernova) — —

Coleoptera: Coelostoma sp. + +

Gyrinus sp. — — +

Trichoptera: Agraylea sexmaculata Curt. — + —

Hydroptila pulchricornis Pict. + — —

Orthotrichia tetensii Kolbe + + —

Oxyetira ecornuta Mort. + —

Athripsodes senilis Burm. + —

Mystacides sibirica Mart. + + —

Limnophilus flavicornis Fabr. + + —

L. stigma Curtis + — —

Odonata: Erytromma najas (Hansemann) + — —

Heteroptera: Ilyocorus cimicoides (L.) + — —

Neuroptera: Sisyra fuscata Fabr. + — —

Diptera: Ablabesmyia lentiginosa Fries +

Таксон Минерализация, г/л

До 1 1-3 3-10

Cricotopus ex gr. silvestris (Fabr.) + + +

C. algarum Kieff. + — —

Psectrocladius psilopterus Kieff. + + +

P. simulans Joh. + — —

Nanocladius bicolor Edw. + + —

Limnophyes minimus (Meigen) — + —

Pseudosmittia sp. — + —

Corynoneura scutellata Winn. + + +

Tanytarsus excavatus Vern. — + —

Paratanytarsus quintuplex Kieff. + + —

Lauterbornia coracina Kieff. — + —

Parachironomus sp. + + —

Dicrotendipes nervosus (Staeg.) + + —

Endochironomus albipennis (Meig.) + + —

E. tendens (Fabr.) + — —

E. impar (Walker) + — —

Glyptotendipes barbipes (Staeger) — — +

G. glaucus (Meig.) + + —

G. gripekoveni Kieff. + + —

G. paripes Edw. + — —

Pentapedilum sordens (Van der Wulp) + + —

P. exectum Kieff. + — —

Polypedilum convictum (Walk.) + + —

Demeijerea rufipes (L.) — + —

Xenochironomus xenolabis Kieff. + — —

Прочие Díptera: Ceratopogonidae Ephydridae Limoniidae:

Helius longirostris (Meigen) Stratiomyidae:

Odontomyia tigrina (F.)

Вероятно, широкий диапазон минерализации озер определяет не только невысокое таксономическое богатство зоперифитона, но и невысокую встречаемость: почти у половины видов этот показатель менее 10 %. Наиболее часто встречаются из губок — Ephydatia mulleri (19 %), мшанок — Plumatella fungosa (25 %), пиявок — Herpobdella octoculata (19 %), ракообразных — Sida crystallina (19 %), личинок ручейников — Orthotrichia tetensii (19 %), личинок хирономид — Cricotopus ex gr. silvestris (81 %), Glyptotendipes glaucus (56 %), Corynoneura scutellata (44 %) и Pentapedilum sordens (38 %), 25 % встречаемость отмечена у Psectrocladius psilopterus, Paratanytarsus quintuplex, Parachi-ronomus sp. и Limnochironomus nervosus.

В слабосоленых озерах выявлено 13 % найденных таксонов, в солоноватых — 59 %, в пресных — 73 % (рис. 1). Наименьшее сходство по индексу Се-ренсена отмечено между озерами со слабосоленой содой и остальными (0,2), наибольшее — между пресными и солоноватыми озерами (0,53).

Влияние повышенной минерализации воды сказывается и на количественном развитии зооперифитона. Общая численность при повышении солености снижается незначительно, более существенно снижается биомасса — почти в 65 раз (табл. 2). Это связано с исчезновением в слабосоленых озерах ряда крупных зооперифитонтов — губок, мшанок, пиявок, моллюсков и ручейников, присутствие которых в пресных водоемах и определяло высокие показатели биомасс. Численность личинок хирономид даже немного возрастает,

+

+

+

при уменьшении их разнообразия (рис.). Общее снижение, при возрастании солености, плотности большинства беспозвоночных привело к увеличению доли личинок хирономид — от 36-39 % численности в пресных и солоноватых озерах до 64 % в слабосоленых при ее колебании от 6 до 7,5 тыс. экз./м2. Лидирующее положение среди хирономид начинают занимать личинки Crico-topus ex gr. silvestris (Fabr.), доля по численности в пресных озерах составляла 6 %, в солоноватых — 13 %, а в слабосоленых — 48 % (табл. 2). Они отсутствовали только в оз. Горькое при минерализации 10 г/л. Аналогичное повышение роли личинки Cricotopus ex gr. silvestris в зооперифитоне под влиянием сбросов минерализованных вод отмечено в р. Ук [Шарапова, 2010].

слабосоленые

солоноватые

0 10 20 30 40 50 Ив

Количество видов □ а

Рис. Количество видов зооперифитона в озерах с различной минерализацией:

а — общее, в — хирономид

Таблица 2

Показатели развития зооперифитона озер с различной минерализацией

Озера Общая численность, экз./м2 Биомасса, г/м2 Численность хирономид, экз./м2 Численность Cricotopus ex gr. silvestris, экз./м2 Численность олигохет, экз./м2

Пресные 18432 6000-51884 103,31 1,51-428,11 6585 2164-15083 411 73-833 2596 0-8568

Солоноватые 15354 3274-40890 6,74 0,62-23,79 6051 1545-13093 765 0-2246 4437 952-12712

Слабосоленые 11711 1164-31154 1,61 0,58-7,06 7495 0-16731 3610 0-9135 288 0-769

Примечание. Над чертой — средние значения, под чертой — размах колебаний.

В пресных озерах в состав преобладающих по биомассе групп входят губки, мшанки, личинки ручейников и хирономид, наиболее часто в качестве доминантов выступают хирономиды (47 %), реже — ручейники (29 %), губки и мшанки. В солоноватых водоемах по биомассе лидировали представители губок, мшанок, пиявок, личинок ручейников, хирономид и львинок. Сообщества личинок хирономид составили 37 % всех найденных зооценозов. В слабосоленых озерах найдены только сообщества с доминированием по биомассе ли-

чинок жуков сем. Hydrophylidae, а также личинок хирономид, наиболее часто выступающих в качестве доминантов (75 % всех зооценов).

Таким образом, наиболее сильное отрицательное влияние на показатели видового богатства, разнообразия ценозов, биомассу перифитонтов отмечено в слабосоленых озерах, наиболее выносливыми к повышению солености были личинки хирономид Cricotopus ex gr. silvestris.

ЛИТЕРАТУРА

Березина Н.А. Толерантность Omisus caledonicus (Diptera: Chironomidae) к изменению солености, рН и ионного состава воды // Экология. 1999. № 1. С. 67-69.

Березина Н.А. Структура сообщств макробеспозвоночных в экспериментальных мезокосмах с различными гидрохимическими условиями // Сиб. экол. журн. 2000. № 6. С. 717-722.

Дексбах Н.К. Влияние внутривековых колебаний уровня воды на гидробионтов курортных водоемов Западной Сибири: Озеро Горькое Курганской области Щучанско-го района // Тр. Всесоюз. гидробиол. общества. 1961. Т. 11. C. 162-170.

Иванова М.Б. Зависимость числа видов в зоопланктоне от общей минерализации воды и величины рН // Биология внутр. вод. 2005. № 1. С. 64-68.

Никаноров А.М. Гидрохимия. Л.: Гидрометеоиздат, 1989. С. 136-137.

Николаенко С.А. Влияние некоторых экологических факторов на растительность озер Тоболо-Ишимской лесостепи // Вестн. экологии, лесоведения и ландшафтоведе-ния. 2005. № 6. С. 150-153.

Уварова В.И., Белобородова Г.И., Бархович О.А., Кучумова Л.Н. Некоторые закономерности изменений гидрохимического и газового режима водоемов озерных товарных хозяйств // Сб. науч. тр. ГосНИОРХ. 1987. Вып. 271. С. 28-33.

Шарапова Т.А. Зооперифитон внутренних водоемов Западной Сибири. Новосибирск: Наука, 2007. 167 с.

Шарапова Т.А. Пространственная структура зооперифитона малой реки (Западная Сибирь) // Биология внутр. вод. 2010. № 2. С. 51-56.

ИПОС СО РАН, г. Тюмень

Т.А. Sharapova

ZOOPERIPHYTON IN THE LAKES OF TOBOL-ISHYM FOREST-STEPPE

TYUMEN OBLAST)

The article quotes data on development of lake zooperiphyton under different water mineralization, demonstrating reduction of species composition, biomass, diversity of dominants, change of main dominating groups under increasing of salinity in the lakes.

Zooperiphyton, lakes, mineralization, taxonomic composition.