CC BY
11УДК 591.524.12 (285.3)
ЗООПЛАНКТОН ЛИТОРАЛИ РАЗНОТИПНЫХ ВОДНЫХ ОБЪЕКТОВ ГОРОДА КИЕВА И ЕГО СЕЗОННАЯ ДИНАМИКА
Рыбка Т. С.
Институт гидробиологии НАН Украины, Киев, rybka81@inbox.ru
Приведены результаты качественного состава, количественного развития и структурной организации зоопланктона литорали водоемов г. Киева, изучена его межсезонная динамика.
Ключевые слова: зоопланктон литорали, водоемы г. Киева, разнообразие, сезонная динамика.
ВВЕДЕНИЕ
На территории г. Киева находится большое количество водоемов разнообразного генезиса, что связано с наличием двух крупных рек - Днепр и Десна с их развитыми пойменными системами. Водные объекты, находясь в черте большого города, где сконцентрировано значительное количество предприятий и строительных площадок, множество автомобильных и железнодорожных дорог, испытывают огромный антропогенный пресс. Особое беспокойство вызывает рекреационная нагрузка, которая ускоряет трансформацию и деградацию водных экосистем [1; 4].
Зоопланктон - информативно-структурная единица водных экосистем, принимающий активное участие в формировании качества воды, и являющийся чувствительным показателем состояния водных экосистем. Данные о структуре и разнообразии этих организмов в водоемах разного типа имеют большое значение для мониторинга биоразнообразия и оценки экологического состояния водных экосистем. Поверхностный зоопланктон литорали представляет собой сообщество водных животных населяющих мелководные участки водоемов. Достигая большой концентрации, он играет важную роль в биологическом продуцировании и круговороте веществ и энергии в водоеме, являясь важным компонентом кормовой базы рыб [2; 3; 5; 8; 10].
Нами исследованы разнотипные водоемы в пределах г. Киева разнообразного происхождения, и разной степени антропогенного воздействия (степень трансформации берегов, изменение гидрологического режима, рекреационная нагрузка, объемы и состав стоков, степень урбанизации прилежащей территории).
МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ
Материалом для исследования послужили сборы зоопланктона на основных мелководных станциях исследуемых водоемов в течение вегетационного сезона (май, август, октябрь) 2011 года. Для изучения были выбраны протоки с различным антропогенным воздействием: верхний участок рукава Десенки (возле реки Десна) в рекреационной зоне города и нижний участок рукава Десенки в дачном поселке города в районе Русановских садов. Озерные экосистемы представлены оз.
2012 Ekosistemy, ikh Optimizatziya i Okhrana, 6: 96-102.
Published by V. I. Vernadskiy Taurida National University, Simferopol, Ukraine.
Редькино, располагающимся в зеленой рекреационной зоне города и оз. Иорданское, располагающимся на территории с высокой степенью урбанизации. Эти водоемы отличаются как по абиотическим составляющим - гидрологическим и гидрохимическим показателям, так и по биотическим - разным типом высшей водной растительности, разной структурой фитопланктона и другим компонентам экосистем.
Отбор проб на водоемах производился путем профильтровывания 100 л зачерпнутой с поверхности воды через планктонную сетку Апштейна (из газа № 72), после чего они фиксировались 4% формалином. Камеральную обработку материала проводили согласно общепринятым гидробиологическим методикам [6]. Численность и биомассу пересчитывали на 1 м3. Сходство между зоопланктонными сообществами оценивали с помощью индексов фаунистического сходства Жаккара, рассчитываемых для общего видового состава. Для оценки видового разнообразия зоопланктона использовали информационный индекс Шеннона, рассчитанный по показателям численности и биомассы [9].
РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
Видовой состав зоопланктона в исследуемых водоемах на протяжении всего вегетационного сезона насчитывал 76 видов и таксонов других рангов, принадлежащих к таким систематическим группам как коловратки (Rotatoria), ветвистоусые (Cladocera), веслоногие (Copepoda: Calanoida, Cyclopoida, Harpacticoida) и ракушковые (Ostracoda) ракообразные, а также личинки двустворчатых моллюском - велигеров дрейссен. Особенностью таксономической структуры литорального зоопланктона является то, что среди основных таксонов господствующую роль играют Cladocera, составляя 45% общего количества видов, в то время как на долю Rotatoria и Copepoda приходится 34% и 21%.
Одним из аспектов качественного разнообразия литорального зоопланктона является большое экологическое разнообразие, т.к. его организмы относятся к нескольким экологическим группам: придонно-фитофильной, прибрежно-фитофильной и пелагической [7]. Особенностью экологической структуры зоопланктона литорали является то, что основное его ядро образуют прибрежно-фитофильные организмы, имеющие в поверхностных слоях воды на мелководьях наибольшую среди всех биотопов частоту встречаемости. Этими видами из числа доминантов являются: Euchlanis dilatata Ehrenberg, Trichocerca capucina (Wier. et Zach.), Scapholeberis mucronata (O.F. Müller), Chydorus sphaericus (O.F. Müller), Simocephalus vetulus (O.F. Müller), Ceriodaphnia quadrangula (O.F. Müller), Pleuroxus aduncus (Jurine).
Суммарные численность и биомасса трех основных систематических групп (Rotatoria, Cladocera, Copepoda), из которых состоят все группы сообществ зоопланктона, в период исследований колебались по отдельным водоемам от 35 до 1065 тыс. экз./м3 и от 0,31 до 9,35 г/м3 (табл. 1). Среди этих таксонов везде по биомассе доминировали Cladocera, составляя от 41-88% суммарной биомассы, на долю Copepoda приходится от 4-35%, Rotatoria составляют меньшую часть от 224%.
Наибольшее количество видов (45) было отмечено для верхнего участка рукава Десенки (возле р. Десна) и для рукава Десенки в районе Русановских садов (43). Среди исследуемых озер наименьшее количество видов отмечено для оз. Редькино (28), более высоким видовым разнообразием характеризовалось оз. Иорданское (36).
Таблица 1
Количественное развитие зоопланктона литорали водоемов г. Киева
Водоемы Rotatoria Cladocera Copepoda Ostracoda Личинки Mollusca Всего
оз. Иорданское 799 0,12 143 2,51 117 1,19 34 3,4 <1 <0,001 1093 7,22
оз. Редькино 59 0,44 6 2,69 9 0,16 - 1 0,001 75 3,29
рукав Десенки (возле р. Десна) 220 0,19 784 8,14 61 0,97 <1 0,001 <1 0,001 1065 9,35
рукав Десенки (р-н Русановских садов) 18 0,07 10 0,13 7 0,11 <1 0,001 18 0,05 53 0,36
Примечание к таблице: над чертой - численность (К), тыс. экз./м , под чертой (В) -биомасса, г/м3.
Озеро Иорданское. На протяжении всего вегетационного сезона в исследуемом озере было отмечено 14 видов коловраток (Rotatoria), 18 видов ветвистоусых (Cladocera) и веслоногих (Copepoda: Cyclopoida, Harpacticoida) рачков - 2 вида, а также ювенильные и науплиальные стадии Cyclopoida, ракушковые ракообразные (Ostracoda) и личинки двустворчатых моллюсков -велигеров дрейссен.
Исследования показали, что от весны к осени в зоопланктоне оз. Иорданское количественный состав зоопланктона почти не поменялся. Прослеживалось изменение показателей численности и биомассы в летний период, также происходила смена доминирующего комплекса (табл. 2). Так например, весной видами-эдификаторами являлись Cladocera, массовый вид Bosmina longirostris (O.F. Müller), численность и биомасса которого составила 269 тыс. экз./м3 и 2,69 г/м3. Летом групповая принадлежность массовых видов перешла к Rotaroria и наблюдалось резкое развитие планктонной коловратки Kellikottia longispina (Kellicot), при этом показатели численности коловратки достигли 1940 тыс. экз./м3, а биомасса составила 0,58 г/м3. Наибольший показатель биомассы отмечен для литоральной зоны в весенний период (10,83 г/м3) за счет доминирования ветвистоусых ракообразных крупных размеров (B. longirostris и S. mucronata), а показатель численности - в летний период (2284 тыс. экз./м3). Показатели численности и биомассы в осенний период были невысокими, и составили - 51 тыс. экз./м3 и 0,26 г/м3, что типично для данного периода. Ювенильные и науплиальные стадии развития Copepoda наблюдались на протяжении всего вегетационного сезона. Видовое разнообразие сообществ зоопланктона колебалось в пределах от 0,92-2,73 бит/экз.
Озеро Редькино. Зоопланктон озера на протяжении всего периода исследования состоял из 28 видов и таксонов других рангов, принадлежащих к таким систематическим группам: коловратки (Rotatoria) - 11 видов, ветвистоусые (Cladocera) - 13 видов, веслоногие (Copepoda: Cyclopoida, Harpacticoida) рачки - 3 вида, ювенильные и науплиальные стадии Cyclopoida, личинки двустворчатых моллюсков - велигеров дрейссен.
Таблица 2
Структурные показатели и доминирующий комплекс зоопланктона литорали
Водоемы n (кол. видов) N, тыс. экз./м3 B, г/м3 Индекс Шеннона, бит/экз Виды-эдификаторы (первая пара доминантов)
оз. Иорданское весна 21 639 10,83 2,64 Bosmina longirostris, Scapholeberis mucronata
лето 20 2284 4,35 0,92 Kellikottia longispina, Thermocyclops oithonoides
осень 19 51 0,26 2,73 Kellikottia longispina, nauplii
оз. Редькино весна 16 150 0,89 2,28 Bdelloidea sp., Thermocyclops oithonoides
лето 10 1 0,008 2,65 Kellikottia longispina, Asplanchna priodonta
осень 23 68 0,08 2,27 Synchaeta sp., Bdelloidea sp.
рукав Десенки (возле р. Десна) весна 22 2802 23,51 0,62 Bosmina longirostris, Cladocera juv.
лето 34 357 3,92 3,66 Thermocyclops oithonoides, Polyarthra vulgaris
осень 26 41 0,62 2,21 Bosmina longirostris, Cyclopoida juv.
рукав Десенки (р-н Русанов-ских садов) весна 21 112 0,75 3,19 Bosmina longirostris, Brachionus calyciflorus
лето 37 11 0,13 3,56 Bosmina longirostris, Bdelloidea sp.
осень 8 <1 0,004 2,91 Cyclopoida juv., nauplii
Для оз. Редькино наибольшие показатели численности (150 тыс. экз./м3) и биомассы (0,89 г/м3) были отмечены в весенний период, где одним из доминирующих видов являлся крупный веслоногий рачок Thermocyclops oithonoides (Sars), с высокими показателями численности (24 тыс. экз./м3). Летний период характеризовался низким видовым разнообразием (10 видов) и самыми низкими количественными показателями по сравнению с другими сезонами года (табл. 2). Среди доминирующих видов были отмечены K. longispina, Asplanchna priodonta Gosse и B. longirostris. В зоопланктоне, который вступил в осеннюю фазу развития, наблюдалось увеличение не только видового состава (23 вида), но и значительное увеличение показателя численности (68 тыс. экз./м3). Общая биомасса характеризовалась низким показателем за счет доминирования в сообществе
коловраток с низким индивидуальным весом организмов (0,08 г/м3). Сравнивая литоральные зоны от лета к осени, наблюдалось увеличение видового разнообразия. Количество видов Rotatoria возросло от 5 до 9, Cladocera от 4 до 10, а Copepoda от 1 до 3 видов (рис. 1). Среди доминирующих видов отмечены коловратки Synchaeta sp., Polyarthra vulgaris Carlin, Keratella quadrata (Müller), E. dilatata, беспанцирные Bdelloidea sp., ветвистоусые Alonella nana (Baird), Alona costata Sars и личиночные стадии копепод.
Рис. 1. Сезонная динамика зоопланктона литорали
Рукав Десенки (возле р. Десна). В исследуемом водоеме отмечено 14 видов коловраток (Rotatoria), 20 видов ветвистоусых (Cladocera) и веслоногих (Copepoda: Cyclopoida, Calonoida) рачков - 9 видов, ювенильные и науплиальные стадии Cyclopoida, ракушковые ракообразные (Ostracoda) и личинки двустворчатых моллюсков. Показатели количественного развития зоопланктона в рукаве Десенка (возле р. Десна) изменяются в широком диапазоне (41-2802 тыс. экз./м3 и 0,62-23,51 г/м3). Наибольшие показатели численности и биомассы отмечены в весенний период (табл. 2), где среди основных систематических групп интенсивное развитие наблюдалось для ветвистоусых рачков, которые по численности, и по биомассе доминировали, составляя в среднем 83% и 95%. Массовым видом почти каждый сезон был эвритопный рачок - B. longirostris, численность которого достигала 212 тыс. экз./м3.
От весны к лету наблюдалось изменение количественного развития зоопланктона, показатели численности и биомассы снизились в 4-5 раз. При этом, для этого периода отмечено самое высокое видовое разнообразие в течение вегетационного сезона, индекс Шеннона составил 3,66 бит/экз. В летнем зоопланктоне при сравнении с весенним, происходило выпадение из его доминирующего состава некоторых видов (B. longirostris, Bdelloidea sp.), появились доминирующие теплолюбивые виды - Brachionus diversicornis (Daday), Brachionus calyciflorus Pallas, A. priodonta, P. vulgaris, C. quadrangula, Diaphanosoma
brachyurum (Lievin), S. vetulus, T. oithonoides и др. Осенний период отличался низкими количественными показателями (табл. 2). Среди основных систематических групп по численности и по биомассе преобладали Cladocera, составив 76% от общей численности и 72% общей биомассы. Доминирующее положение среди ветвистоусых рачков занимал B. longirostris, который преобладал в весеннем планктоне. Веслоногие рачки и коловратки в этот период характеризовались относительной бедностью видового состава. В планктонных пробах встречались единичные экземпляры копепод: Eurytemora velox Lilljeborg, Mesocyclops leuckarti (Claus) и T. oithonoides. Среди коловраток в небольшом количестве отмечены пелагические виды: A. priodonta, Brachionus angularis Gosse, P. vulgaris.
Рукав Десенки (р-н Русановских садов). Зоопланктон рукава Десенки (р-н Русановских садов) характеризовался достаточно высоким видовым разнообразием, в состав которого вошли 16 видов коловраток (Rotatoria), 20 видов ветвистоусых (Cladocera) и веслоногих (Copepoda: Cyclopoida, Calonoida) рачков - 5 видов, ювенильные и науплиальные стадии Cyclopoida, ракушковые ракообразные (Ostracoda) и личинки двустворчатых моллюсков. В весенний период резких различий по показателям численности и биомассы среди основных систематических групп не наблюдалось (табл. 1). Доминирующий комплекс видов образовывали:
A. priodonta, B. calyciflorus, K. quadrata, Filinia longiseta Ehrenberg, Bdelloidea sp.,
B. longirostris, а также личинки двустворчатых моллюсков. В летнем зоопланктоне наблюдалось массовое развитие ветвистоусых рачков, биомасса которых составила 80%. Доминирующими видами среди Cladocera являлись фитофильные Acroperus harpae (Bairg) и Graptoleberis testudinaria (Fischer) и пелагические виды B. longirostris и D. brachyurum. Для этого периода отмечено наибольшее количество видов (37) и высокий показатель индекса Шеннона (3,56 бит/экз.).
От лета к осени происходили противоположные процессы - как качественная бедность, так и уменьшение количественного обилия. Литоральный зоопланктон в осенний период отличался низким видовым разнообразием и низкими показателями количественного развития (табл. 2). Количество видов Rotatoria уменьшилось от 13 до 2 видов, Cladocera от 17 до 5, а Copepoda от 7 до 3 вида (рис. 1). Обеднение видового состава происходило в результате выпадения теплолюбивых видов, и лишь единично встречались ветвистоусые рачки B. longirostris, Alona affinis Leydig, A. costata, A. rectangula, Rhynchotalona rostrata (Koch). Среди коловраток встречены K. quadrata и Bdelloidea sp., а среди калянид пелагический вид - E. velox. Ювенильные и науплиальные стадии развития Copepoda наблюдались на протяжении всего вегетационного сезона.
ВЫВОДЫ
Наибольшее количество видов отмечено для верхней (45) и нижней (43) части рукава Десенки. Среди исследуемых озер наименьшее количество видов отмечено для оз. Редькино (28), более высоким видовым разнообразием характеризовалось оз. Иорданское (36). Фаунистическое сходство (по индексу Жаккара) в течение вегетационного сезона между общим видовым составом зоопланктона озер было
низким (26-42%), по сравнению с видовым составом разных участков рукава Десенки (38-57%).
Таксономическая структура литорального зоопланктона характеризовалась преобладанием Cladocera, доля которых составила 45% от общего количества видов, в то время как на долю Rotatoria и Copepoda приходится 34% и 21%. По биомассе во всех исследуемых водоемах доминировали ветвистоусые рачки (41-88%). Сообщество зоопланктона речного типа с хорошей проточностью характеризовалось существенным преобладанием по численности коловраток, а верховье рукава Десенки с измененным гидрологическим режимом, отличалось явным доминированием ветвистоусых рачков.
В течение вегетационного периода наблюдались изменения в сообществе зоопланктона, проявляющиеся в качественном и в количественном аспекте, обусловленные абиотическими факторами, а также цикличностью в развитии отдельных видов зоопланктона.
Список литературы
1. Афанасьев. С. А. Характеристика гидробиологического состояния разнотипных водоемов города Киева / С. А. Афанасьев // Вест. экологии. - 1996. - № 1-2. - С. 112-118.
2. Бузакова А.М. О кормовых для рыб планктобентических ракообразных Днепровского водохранилища (оз. Ленина) / А.М. Базукова // Гидробиол. журнал. - 1969. - 5, № 6. - С. 64-69.
3. Зимбалевская Л.Н. Литоральный зоопланктон / Л.Н. Зимбалевская. - Киев: Наукова думка, 1989. - С. 5-21.
4. Кшв як еколопчна система: природа - людина - виробництво - екологш. - К.: Центр еколопчно! освгги та шформацп, 2001. - 259 с.
5. Крючкова Н.М. Структура сообществ зоопланктона в водоемах разного типа / Н.М. Крючкова // Продукционно-гидробиологические исследования водных экосистем (Тр. ЗИН АН СССР, Т. 165). - Л.: Наука, 1987. - С. 184-198.
6. Методи пдро еколопчних дослщжень поверхневих вод / [О. М. Арсан, О. А. Давидов, Т. М. Дьяченко та ш.]. - К.: Логос, 2006. - 408 с.
7. Пашкова О. В. Об экологической классификации придонного животного населения мелководий днепровских водохранилищ / О. В. Пашкова // Гидробиол. журн. - 1985. - 21, № 5. - С. 74-79.
8. Пашкова О. В. Придонный зоопланктон литорали Днепровских водохранилищ и его сезонная динамика / О. В. Пашкова // Гидробиол. журн. - 2004 - 40, № 1. - С. 42-57.
9. Песенко Ю.А. Принципы и методы количественного анализа в фаунистических исследованиях / Ю.А. Песенко. - М.: Наука, 1982. - 288 с.
10. Whiteside M. C. Chydorid (Cladocera) ecology seasonal patterns and abundance of population in Elk Lake, Minnesota / M. C. Whiteside // Ecology. - 1974. - 55, № 3. - P. 538-550.
Рибка Т. С. Зоопланктон airopaai pi3HOTnnHnx водойм мкта Киева та його сезонна динамжа
// Екосистеми, 1х оптимiзацiя та охорона. ^мферополь: ТНУ, 2012. Вип. 6. С. 96-102.
Приведет результата яюсного складу, кшьюсного розвитку та структурно! оргашзаци зоопланктону лiторалi водойм м. Киева, вивчена його мiжсезонна динамжа.
Ключовi слова: зоопланктон лггорал^ водойми м. Киева, рiзноманiття, сезонна динамжа.
Rybka T. S. Zooplankton of littoral different Kiev water reservoirs and its seasonal dynamics //
Optimization and Protection of Ecosystems. Simferopol: TNU, 2012. Iss. 6. P. 96-102.
The results of qualitative structure, quantitative development and the structural organization of Zooplankton of littoral water reservoirs of Kiev were given and its interseasonal dynamics was studied. Key words: Zooplankton of litoral, water reservoirs of Kiev, variety, seasonal dynamics.
Поступила в редакцию 08.06.2012 г.
